2015年全國(guó)高考物理的考試內(nèi)容可能包括:
1. 力學(xué):牛頓運(yùn)動(dòng)定律應(yīng)用、動(dòng)量定理和動(dòng)量守恒定律、功和能(包括動(dòng)能定理和機(jī)械能守恒定律)、振動(dòng)和波。
2. 熱學(xué):分子動(dòng)理論、熱力學(xué)定律。
3. 電磁學(xué):帶電粒子在電場(chǎng)中的加速和偏轉(zhuǎn)、靜電力和磁場(chǎng)力、電磁感應(yīng)、電路分析綜合。
4. 光學(xué):幾何光學(xué)、光的干涉和衍射。
具體考試內(nèi)容可能會(huì)因地區(qū)和學(xué)校的不同而有所變化,應(yīng)該以當(dāng)年考試的官方說明和指南為準(zhǔn)。
題目:
一個(gè)質(zhì)量為m的物體,在平行于斜面向上的恒力F的作用下,從斜面底端沿光滑斜面向上運(yùn)動(dòng),到達(dá)斜面上的某一點(diǎn)時(shí)撤去F,物體繼續(xù)向上運(yùn)動(dòng)。已知物體開始運(yùn)動(dòng)時(shí)的初速度為v_{0},斜面的傾角為θ,物體與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,求:
(1)物體第一次到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)的速度;
(2)物體從開始運(yùn)動(dòng)到第二次到達(dá)最高點(diǎn)的過程中,拉力F至少要做多少功?
解答:
(1)物體在拉力F的作用下向上運(yùn)動(dòng),當(dāng)速度達(dá)到最大時(shí),拉力等于摩擦力,此時(shí)有:
F - μmgcosθ = mgsinθ
解得:F = μmgcosθ + mgsinθ
物體繼續(xù)向上運(yùn)動(dòng),受到向下的摩擦力作用,加速度為:
a = (μmgcosθ + mg(sinθ - tanθ)) / m = (μg + g(sinθ - tanθ))
當(dāng)速度達(dá)到最大時(shí),加速度為零,此時(shí)有:
F - mg(sinθ - tanθ) = 0
解得:F = mg(sinθ - tanθ)
物體到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)速度為零,根據(jù)動(dòng)能定理有:
W_{F} - W_{f} = 0 - 0
其中:W_{f} = - μmgx = - μmg(h + l\cosθ)
解得:v = \sqrt{2(h + l\cos θ)g(\sin θ - tan θ) - \frac{μ^{2}gh}{cos\theta}}
(2)物體從開始運(yùn)動(dòng)到第二次到達(dá)最高點(diǎn)的過程中,拉力F至少要做多少功?
根據(jù)動(dòng)能定理有:
W_{F} - W_{f\prime} = 0 - ( - \frac{1}{2}mv^{2})
其中:W_{f\prime} = - μmgx\prime = - μmg(h + l\cos θ + l)
解得:W_{F} = \frac{1}{2}mv^{2} + μmg(h + l\cos θ + l) + mgh\sin\theta
這個(gè)例題涵蓋了斜面運(yùn)動(dòng)、動(dòng)能定理、牛頓第二定律等高中物理的重要知識(shí)點(diǎn),同時(shí)也考察了學(xué)生對(duì)于摩擦力、重力做功等概念的理解和應(yīng)用。