2021高考物理高考解析如下:
1. 試題難度適中。選擇題注重基礎,重點考查對基本概念、基本規律的理解。
2. 實驗題以基礎實驗為載體,考查實驗能力、數據處理能力和實驗方案的設計能力。
3. 計算題背景素材較新,但題目難度不大,重點考查對基本概念和基本規律的考查。
此外,還有選修內容重點考查選修內容中的主干知識,如動量、原子物理等知識。
高考物理試題在考查知識的同時,注重考查能力,包括物理實驗能力、數學處理問題的能力、分析問題和解決問題的能力、科學思維和科學探究的能力等。這些能力要求在試題中得到了較好的體現。
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例題:
【題目描述】
一個質量為m的物體,在平行于斜面向上的恒力F作用下,從斜面底端沿光滑斜面向上運動,到達斜面上的某一點時撤去F,物體繼續沿斜面向上運動,到達斜面頂端時恰好速度為零。已知斜面與水平面間夾角為θ,物體與斜面間的動摩擦因數為μ,求恒力F的大小。
【解析】
首先,我們需要明確物體在斜面上運動時的受力情況。物體在斜面上運動時,受到重力、支持力和摩擦力三個力的作用。其中,重力沿斜面向下的分力為mgsinθ,支持力垂直于斜面向上,摩擦力沿斜面向下。
在物體向上運動的過程中,根據動能定理,有:
(F - μmgcosθ - mgsinθ)L = 0 - 0
其中L為物體向上運動的距離。由于物體在撤去F后繼續向上運動,說明撤去F之前,物體已經獲得了向上的初速度。因此,我們可以將物體的初速度設為v0,則有:
v0 = mgsinθ - μmgcosθ
其中v0為物體向上運動的初速度。
將以上兩個式子代入動能定理的表達式中,可得:
(F - μmgcosθ)L = 0 - (mgsinθ - μmgcosθ)2/2m
化簡可得:
F = mgsinθ + μmgcosθ + μmg2cosθ/sinθ + 2μmgL/sinθ
其中L為物體向上運動的距離。由于物體在斜面上做的是勻加速直線運動,因此L可以用時間t表示:
L = at2/2 = (F - μmgcosθ - mgsinθ)t2/2m
將t代入上式可得:
F = mgsinθ + μmgcosθ + μmg2cosθ/sinθ + 2μg(F - μmgcosθ - mgsinθ)t2/2m
其中t為物體向上運動的時間。由于物體在撤去F后繼續向上運動,說明撤去F之前,物體已經運動了t時間。因此,我們可以通過已知的加速度a和時間t來求解恒力F的大小。加速度a可以通過牛頓第二定律求得:a = (F - μmgcosθ - mgsinθ)/m。將加速度a代入上式中,可得:
F = (μgcos2θ + gsin2θ + 2μgL/t)t + mgsinθ + μmgcosθ
其中L為物體向上運動的距離。由于物體在斜面上做的是勻加速直線運動,因此時間t可以用位移公式求解:t = √(2L/a)。將時間t代入上式中,可得:
F = (μgcos2θ + gsin2θ + 2μgL/√(2L/a))√(2L/a) + mgsinθ + μmgcosθ
通過以上解析過程,我們可以得到恒力F的大小。需要注意的是,由于題目中給出了物體的質量、重力加速度、斜面的傾角和動摩擦因數等參數,因此需要將這些參數代入解析式中進行求解。同時,還需要注意解析式的單位和符號問題。