高中物理高考必考題型包括單項選擇題、多項選擇題、實驗題、計算題等。具體的題型可能會因地區和考試大綱而有所不同,建議您可以參考所在地區的高考考試大綱或者咨詢經驗豐富的老師來獲取更詳細的信息。
題目:一個質量為$m$的小球,在光滑的水平面上沿著固定的圓形軌道以角速度$\omega$做勻速圓周運動。已知小球在最低點時對軌道的壓力為$7N$,求小球在運動過程中克服摩擦力所做的功。
分析:
首先,我們需要知道小球在運動過程中,摩擦力做功與路徑有關。由于小球在圓形軌道上運動,所以我們需要考慮摩擦力與圓周運動的切向方向上的位移。
解題過程:
1. 根據牛頓第二定律,可求得小球在最低點的速度:
$F_{N} - mg = m\frac{v^{2}}{r}$
$v = \sqrt{\frac{7r}{m} - gr}$
2. 摩擦力做功與路徑有關,所以我們需要求出摩擦力與小球的切向位移的乘積,再乘以小球的運行圈數即可得到總功。
摩擦力的大小可以通過小球對軌道的壓力和軌道的摩擦系數求得:
$f = \mu N = \mu \times 7N$
總位移為圓周的周長:
$\Delta s = 2\pi r$
所以,摩擦力做的總功為:
$W = fs = \mu mg \times 2\pi r = 2\pi\mu mgr$
3. 克服摩擦力所做的功等于總功減去小球在最高點的動能:
$W_{克} = W - \frac{1}{2}mv^{2} = \frac{7r\mu mg}{m} - \frac{1}{2}mv^{2}$
答案:克服摩擦力所做的功為$\frac{7r\mu mg}{m} - \frac{1}{2}mv^{2}$。
這個題目涉及到高中物理中的牛頓運動定律、圓周運動和摩擦力等知識點,需要綜合運用這些知識才能解答。同時,這個題目也涉及到做功的計算,需要掌握做功的基本原理和公式。