2017年江蘇省高考物理試卷包括以下部分:
1. 物理常識選擇題:共5小題,每小題2分,共10分。主要考察力學、電學基本知識。
2. 物理實驗選擇題:共2小題,每小題4分,共8分。主要考察實驗基本操作和數據處理。
3. 選修模塊試題:考生從選修3-5(包含動量守恒定律、波、原子結構)和選修3-6(包含能量、光)中選擇一個題目作答。
請注意,試題可能會有變化,具體內容請參考官方發布的消息。
題目:一個質量為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A點沿光滑斜面向上運動,到達斜面上的某一點B后撤去力F,物體繼續沿斜面向上運動,到達斜面上的C點停下。已知物體運動到B點的速度為vB,運動到C點的速度為vC,斜面的傾角為θ,求:
(1)物體在B點時的動能;
(2)物體從A到B過程中克服摩擦力做的功;
(3)物體從A到C過程中,拉力F做的功。
解析:
(1)物體在B點時,已經完成了整個運動的一半,所以其動能等于初動能的一半。根據動能定理,物體在B點的動能等于拉力做的功減去摩擦力做的功。由于物體在B點時已經停止加速,所以其速度為勻速直線運動的速度,即vB = vC。因此,物體在B點的動能可以表示為:
EkB = 0.5mvB^2 = 0.5mvC^2
(2)物體從A到B過程中,由于斜面光滑,所以沒有摩擦力做功。因此,物體從A到B過程中克服摩擦力做的功為零。
(3)物體從A到C過程中,根據動能定理,拉力做的功等于物體動能的增量。由于物體在C點時已經停止運動,所以其動能等于初動能。因此,拉力F做的功可以表示為:
W = 0.5mvC^2 - 0 = 0.5mvC^2
根據牛頓第二定律和運動學公式,可以得到拉力F的大小為:
F = (mgcosθ + Fsinθ) - μ(mgcosθ - Fsinθ)g = mgsinθ + Fsinθ - μmgcosθ
其中μ是摩擦系數。將這個表達式代入拉力做的功的表達式中,可以得到:
W = Fsinθ(vC - vB) - μmgcosθ(vC - vB) = (vC - vB)(Fsinθ - μmgcosθ)
綜上所述,物體從A到C過程中,拉力F做的功為(vC - vB)(Fsinθ - μmgcosθ)。
答案:(1)0.5mvC^2;(2)零;(3)(vC - vB)(Fsinθ - μmgcosθ)。