2015年上海高考物理試卷包括:
1. 必考科目:力學和電學兩部分。其中力學部分包括運動學、動力學、功能關系、動量守恒定律、機械振動和機械波;電學部分包括庫侖定律和電場強度、帶電粒子在電場中的運動、電路分析、閉合電路的歐姆定律和電磁感應定律。
2. 選考科目:考生可以從選修3-5(波動和光學、動量守恒定律、能量守恒定律)和選修3-3(熱力學和分子動理論、氣體定律)中選擇一個科目進行考試。
以上內容僅供參考,具體考試內容可能會因為考試大綱或考生個人選擇等因素有所變化。建議在考試之前仔細閱讀相關說明,并做好充分的準備。
題目: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,突然撤去恒力F,物體繼續向上運動到頂點后,又沿原路返回,已知它返回時的速度大小是到達最高點時速度大小的4/5,求:
(1)物體運動過程中的最大速度;
(2)物體從開始運動到返回到出發點的過程中,重力做的功是多少?
(3)物體返回到出發點時的動能是多少?
解答:
(1)物體在上升過程中,當加速度為零時,速度最大,此時物體受力平衡。設斜面的傾角為θ,則物體在上升過程中受到的拉力大小為F = mgcosθ。當撤去拉力后,物體受到重力沿斜面向下的分力mgcosθ和摩擦力f的作用,其中摩擦力的大小為f = mgμsinθ。根據牛頓第二定律可得:$mgcosθ - F = ma$,解得$a = g(cos\theta - \mu sin\theta)$。當物體到達最高點時速度為零,此時加速度為零,即$a = 0$。因此物體運動過程中的最大速度為v_{m} = \frac{F}{m} = \frac{mgcos\theta}{m}。
(2)物體從開始運動到返回到出發點的過程中,重力做功為零。
(3)物體返回到出發點時的動能等于從撤去拉力到返回到出發點的過程中物體的動能變化量。根據動能定理可得:W_{G} - W_{f} = \frac{1}{2}mv^{2} - \frac{1}{2}mv_{m}^{2},其中W_{G}為重力做的功,W_{f}為摩擦力做的功。代入數據可得:W_{G} = 0,W_{f} = \frac{mg^{2}\mu cos^{2}\theta}{5}。因此物體返回到出發點時的動能為\frac{1}{2}mv^{2} = \frac{mg^{2}\mu cos^{2}\theta}{5}。
以上是一個可能的例子,僅供參考。