全程高考物理包括以下內容:
1. 力學:包括牛頓運動定律和其應用、功和能的概念、動量定理和動量守恒定律、經典力學中的相對論效應和量子力學基礎。
2. 電磁學:包括庫侖定律和電場強度的定義、靜電場中的導體和電勢、磁場和磁感應線、電磁感應定律和洛倫茲力。
3. 光學:包括光的折射、反射和多普勒效應,以及光的波動性和粒子性的討論。
4. 熱學:包括氣體狀態參量、熱力學第一定律、熱力學第二定律和統計規律。
5. 原子物理:包括氫原子光譜和電子能量、電子躍遷和波爾的氫原子模型、波粒二象性。
此外,全程高考物理還包括振動和波、振動能量和波的傳播能量、光學和近代物理初步等章節。
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題目:一個質量為$m$的小球,從高度為$H$的斜面頂端自由下落,經過時間$t$到達斜面底端,并沿水平面繼續運動。已知斜面的傾角為$\theta$,求:
1. 小球到達斜面底端時的速度大小;
2. 小球在水平面上滑行的距離;
3. 小球在斜面上受到的摩擦力的大小。
【分析】
1.小球從斜面頂端自由下落,做初速度為零的勻加速直線運動,根據位移公式求出小球到達斜面底端時的速度大小;
2.小球在水平面上滑行時做勻減速直線運動,根據位移公式求出小球在水平面上滑行的距離;
3.小球在斜面上受到的摩擦力可由牛頓第二定律求得。
【解答】
1.小球從斜面頂端自由下落,做初速度為零的勻加速直線運動,根據位移公式有:
$H = \frac{1}{2}gt^{2}$
解得:$v = gt$
即小球到達斜面底端時的速度大小為$gt$。
2.小球在水平面上滑行時做勻減速直線運動,根據位移公式有:
$x = \frac{v^{2}}{2a}$
其中加速度$a = \mu g$,解得:$x = \frac{gt^{2}}{\mu g}$
即小球在水平面上滑行的距離為$\frac{gt^{2}}{\mu g}$。
3.小球在斜面上受到的摩擦力可由牛頓第二定律求得:
$mg\sin\theta - \mu mg\cos\theta = ma$
其中加速度$a = g\sin\theta - \mu g\cos\theta$,解得:$\mu = \frac{g\sin\theta}{g\sin\theta + c}$
即小球在斜面上受到的摩擦力的大小為$\frac{g\sin\theta}{g\sin\theta + c}$。
【說明】