暫無有關信息,建議查閱2022年淄博高三的物理教材或者咨詢淄博當地的高三學生,了解更多信息。
題目:
【高考物理模擬題】
在豎直平面內有一半徑為R的光滑圓環,一個質量為m的物體在環內側從A點由靜止開始下滑,已知圓環的最低點為B點,求物體滑至環底部的速度大小。
分析:
1. 物體在圓環內側運動時,受到重力、支持力和摩擦力三個力的作用。
2. 支持力和摩擦力的合力充當物體做圓周運動的向心力。
3. 根據牛頓第二定律和運動學公式求解。
解答:
1. 物體在圓環內側做圓周運動時,由重力、支持力和摩擦力的合力提供向心力,根據牛頓第二定律,有
$mg - F_{f} = m\frac{v^{2}}{R}$
2. 物體在圓環內側運動時,受到向上的摩擦力作用,且摩擦力隨著速度的增大而增大,當速度增大到一定程度時,摩擦力達到最大值,此時物體做勻速運動。設此時速度為v_{m},則有
$F_{f} = mg\tan\theta = m\frac{v_{m}^{2}}{R}$
3. 物體從A點運動至環底部的過程,根據動能定理,有
$mg(2R) - F_{f} \times \Delta s = \frac{1}{2}mv^{2} - \frac{1}{2}mv_{m}^{2}$
其中$\Delta s$為物體沿圓環下滑的距離。
解得:v = \sqrt{g(2R + \Delta s) + g^{2}\tan^{2}\theta}
其中$\Delta s$未知,需要題目中給出。
這道題目考察了學生對圓周運動和動能定理的理解和應用,需要學生掌握基本的物理公式和概念。