無法給出2013年所有高考物理平衡題,但可以提供部分相關題目,如:
1. 如圖所示,在傾角為θ的光滑斜面上有一固定的擋板P和Q,小物塊A、B分別系于擋板兩端,A的質量為B的2倍,今在恒力F作用下,使物塊由靜止沿斜面運動,已知物塊與斜面均發生相對滑動,當物塊B運動到最高點時,物塊A恰好滑至斜面底部,已知sinθ=0.5,則下列說法正確的是( )
A. 恒力F大小為6N
B. 恒力F大小為8N
C. 整個過程中恒力F做的功為12J
D. 整個過程中恒力F做的功為8J
2. 如圖所示,質量為m的物塊A放置在質量為M的斜面B上,已知斜面靜止不動,現用水平力F推斜面使其做加速運動,當斜面與物塊A之間的摩擦力達到最大時,水平力F的大小為( )
A. mg(M+m)tanθ
B. mgM+m)tanθ
C. mgM+m)sinθ
D. mgM+m)cosθ
3. 如圖所示,質量為m的物塊A放置在質量為M的斜面B上,已知斜面靜止不動,現用水平推力F推斜面使其做加速運動,當斜面與物塊A之間的摩擦力達到最大時,水平推力F的大小為( )
A. mg(M+m)tanθ
B. mgM+m)tanθ
C. mg(M+m)sinθ
D. mg(M+m)cosθ
上述題目均涉及到物體在斜面上做勻速直線運動時的受力分析、摩擦力與哪些因素有關以及功的計算等知識點。
請注意,平衡題是高考物理中常見的一種題型,通常涉及到物體的受力分析、運動學公式、牛頓定律、摩擦力與哪些因素有關以及功的計算等知識點。考生在備考時,應該對這些知識點進行深入理解和掌握。
題目:
有一個質量為m的物體放置在水平面上,它與水平面間的動摩擦因數為μ。現在用一個大小為F的水平恒力作用在物體上,使物體向右運動,當物體的速度達到一定值時,撤去力F,物體繼續向右運動一段距離后停下。求物體在撤去力F后的運動過程中,物體克服摩擦力所做的功。
分析:
物體在水平方向上受到摩擦力和拉力的作用,根據牛頓第二定律可以求得摩擦力和拉力的合力,再根據動能定理可以求得物體克服摩擦力所做的功。
解答:
設物體在撤去力F后的運動過程中,物體克服摩擦力所做的功為W。
根據牛頓第二定律得:
$F - f = ma$
其中f為滑動摩擦力,大小為μmg。
根據動能定理得:
$W - fs = 0 - \frac{1}{2}mv^{2}$
其中s為物體在撤去力F后繼續向右運動的總路程。
聯立解得:
$W = \frac{1}{2}mv^{2} + \mu mgs$
其中μ為動摩擦因數,m為物體質量,v為撤去力F時的速度大小。
注意:本題中物體在撤去力F后繼續向右運動的總路程s未知,需要求出。本題中涉及多個物理量,需要仔細分析題意,正確選擇物理量進行求解。