無法給出所有高考物理選修3-4大題,但可以提供部分內容,如:
流水問題:通常以河道、水流等為情景,分析物體在水中運動的速度、受力等,從而確定物體的運動性質。
萬有引力問題:主要討論物體在天體上的運動,如衛星繞行星的運動、行星繞恒星的運動等,要分析物體的受力情況,特別是萬有引力、向心力等。
振動和波問題:這部分內容常與波動相結合,綜合分析。
此外,還有相對論和多普勒效應的問題,也屬于高考物理選修3-4大題的范圍。這些問題在考試時需要特別注意公式的使用以及理解性的記憶。
請注意,具體的題目可能會根據每年的高考大綱和考試難度有所不同。
題目:
某建筑工地需要用一架電梯將建筑材料從地面提升到建筑物頂部。電梯的質量為m,建筑材料的質量為M。電梯在上升過程中受到的阻力為f,且f小于G。求:
(1)電梯上升過程中受到的合力大小;
(2)電梯上升的高度為h,求電梯上升過程中克服重力所做的功和克服阻力所做的功;
(3)求建筑材料上升的高度。
答案:
(1)電梯上升過程中受到的合力大小為F合 = f - mg。
(2)電梯上升過程中克服重力所做的功為W = mgh,克服阻力所做的功為W’ = fh。
(3)建筑材料上升的高度為h - h’,其中h’為克服阻力所做的功。
解析:
本題考查了牛頓第二定律、動能定理和功的計算,難度適中。
【分析】
($1$)根據牛頓第二定律求出加速度,再根據牛頓第三定律求出合力的大小;
($2$)根據動能定理求出克服重力所做的功和克服阻力所做的功;
($3$)根據動能定理求出建筑材料上升的高度。
【解答】
解:($1$)根據牛頓第二定律得,$a = \frac{mg + f}{m}$,合力大小為$F_{合} = f - mg$;
($2$)克服重力所做的功為$W = mgh$,克服阻力所做的功為$W^{\prime} = fh$;
($3$)根據動能定理得,$(M + m)gh - W^{\prime} = \frac{1}{2}(M + m)v^{2}$,解得建筑材料上升的高度為$h - h^{\prime}$,其中$h^{\prime}$為克服阻力所做的功。
答:($1$)電梯上升過程中受到的合力大小為$f - mg$;
(2)電梯上升過程中克服重力所做的功為$mgh$,克服阻力所做的功為$fh$;
(3)建筑材料上升的高度為$h - h^{\prime}$。