吉林省高考物理科目包含以下內容:
1. 必修模塊:普通物理學中的力學部分,包括質點的運動學、動力學、功和能、動量和角動量、振動和波動等。
2. 選修模塊:
a. 選修1-1(分子動理論與統計思想、固體液體理論、氣體性質、物態變化、電場和磁場)。
b. 選修2-1(直流電動機、發電機、交變電流和變壓器)。
具體內容請參考吉林省教育考試院發布的信息。
題目:一個質量為 m 的小球,在距離地面高度為 H 的光滑斜面上上下滾動,已知小球受到的阻力恒定,大小為 Ff,小球從靜止開始下滑到斜面底端時,求:
1. 小球下滑到斜面底端時的速度大小;
2. 小球下滑到斜面底端所需的時間;
3. 小球下滑到斜面底端的過程中,重力做的功和阻力做的功。
請根據上述問題,列出相應的物理公式和方程,并解釋每個方程的含義。
答案:
1. 小球下滑到斜面底端時的速度大小為 v = sqrt(2gH)
解釋:根據動能定理,小球下滑過程中只有重力做功,因此有:
mgH = 1/2mv2 + 阻力做的功
由于阻力恒定為 Ff,因此阻力做的功為 -FfH
將兩個式子聯立可以得到 v = sqrt(2gH)
即小球下滑到斜面底端時的速度大小為根號下 2gh
2. 小球下滑到斜面底端所需的時間為 t = sqrt(2H/g)
解釋:根據運動學公式,小球下滑的加速度為 a = g - Ff/m
根據 t = sqrt(2H/a),可以求得小球下滑到斜面底端所需的時間為 t = sqrt(2H/g)
3. 重力做的功為 mgH,阻力做的功為 -FfH
解釋:重力做的功等于小球重力勢能的減少量,即 mgH
阻力做的功等于阻力對小球所做的負功,即 -FfH