無法給出2015高考物理壓軸的所有題目,但可以提供部分壓軸題:
輕桿一端連接一小球,另一端固定在O點(diǎn),小球繞O點(diǎn)在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)。桿上一點(diǎn)A離球心P的距離為r,當(dāng)小球在最高點(diǎn)時(shí),A點(diǎn)受到桿的作用力是向下的壓力還是拉力?當(dāng)小球在最低點(diǎn)時(shí),A點(diǎn)受到桿的作用力是向下的壓力還是拉力?
光滑水平面上有一質(zhì)量為M、傾角為θ的固定斜面體,物塊從斜面頂端以初速度v沿水平方向拋出,恰好能落在斜面上。物塊與斜面體間動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,重力加速度為g。求物塊落在斜面上時(shí)的動(dòng)能。
此外,還有單擺周期問題、電場(chǎng)中的帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)、電磁感應(yīng)中的電路問題等。
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題目:
一個(gè)質(zhì)量為$m$的小球,在光滑的水平面上以速度$v_{0}$運(yùn)動(dòng),與一個(gè)豎直方向大小為$h$的固定擋板相碰,碰撞過程中小球?qū)醢宓膲毫Υ笮∨c重力大小相等。求:
1. 碰撞前小球?qū)醢宓膲毫Υ笮。?span style="display:none">EIO物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
2. 碰撞后小球的運(yùn)動(dòng)方向和速度大小。
解析:
1. 碰撞前小球?qū)醢宓膲毫Υ笮?F$,則由牛頓第三定律可得:
F = mg
2. 碰撞后小球的運(yùn)動(dòng)方向和速度大小,由動(dòng)量守恒定律可得:
mv_{0} = mv_{1} + mgt_{1}
其中$t_{1}$為小球反彈后反向運(yùn)動(dòng)的時(shí)間。
設(shè)碰撞后小球的速度方向與水平面夾角為$\theta$,則由幾何關(guān)系可得:
tan\theta = \frac{h}{v_{1}}
又因?yàn)樾∏蚍磸椇笞鰟驕p速運(yùn)動(dòng),加速度大小為$g$,所以有:
t_{1} = \frac{v_{1}}{g}
將上述數(shù)據(jù)代入動(dòng)量守恒定律可得:
\frac{mv_{0}}{cos\theta} = mv_{1} + mgt_{1}
解得:
v_{1} = \frac{v_{0}}{cos\theta} - gt_{1}
由于小球反彈后做勻減速運(yùn)動(dòng),速度減小到零后反向彈回,所以反彈后小球的速度方向與水平面夾角為$90^{\circ} - \theta$。
答案:碰撞后小球的速度方向與水平面夾角為$90^{\circ} - \theta$,速度大小為$\frac{v_{0}}{cos\theta} - gt_{1}$。