2021年上海高考物理試卷包括:選擇題、實驗題、計算題。具體內容有:
1. 選擇題:包括單選和多選,考查的內容主要包括力與物質(電)相互作用、運動描述(運動學和動力學)、波粒本質、功能電路、能量與能量守恒、近代物理初步等。
2. 實驗題:主要考查實驗操作技能、實驗原理、數據處理和誤差分析等,一般有3-4個小實驗。
3. 計算題:包括兩道力學題和一道電學題,主要考查分析綜合能力和數學應用能力,涉及動量定理、功能關系、牛頓定律、電場規律等。
總的來說,上海高考物理試題注重考查學生對物理知識的理解和掌握程度,以及對物理問題的分析能力和解決能力。考生需要根據考試大綱的要求,認真復習相關知識點,做好充分的準備。
題目:一個質量為m的物體,在平行于斜面向上的恒力F作用下,從斜面底端沿光滑斜面向上運動,到達斜面上的某一點A時,突然撤去恒力F,物體繼續沿斜面向上運動,經過一段時間后,物體又沿斜面返回至原處。已知物體從開始運動至返回原處的過程中始終保持靜止,斜面傾角為θ,求:
(1)物體在撤去恒力F之前和撤去恒力F之后分別達到的最大速度;
(2)物體從開始運動至返回原處的整個過程中,重力做的功和重力勢能的變化。
解答:
(1)物體在撤去恒力F之前達到的最大速度為v1,由牛頓第二定律得:F-mgsinθ=ma1
v1=a1t1
撤去恒力F后,物體向上做勻減速運動,加速度大小為a2,由牛頓第二定律得:mgsinθ+ma2=ma2′
v2=v1-a2′t2
解得:v1=F(sinθ+μgcosθ)/m(cosθ+μsinθ)
v2=F(sinθ-μgcosθ)/m(cosθ-μsinθ)
(2)重力做的功為零,重力勢能的變化量為零。
分析:本題考查了牛頓第二定律和運動學公式以及動能定理的應用,難度適中。
解析:
(1)物體在撤去恒力F之前達到的最大速度為v1,由牛頓第二定律得:$F - mgsin\theta = ma_{1}$解得$a_{1} = \frac{F - mgsin\theta}{m}$物體向上做勻加速直線運動,由運動學公式得$v_{1}^{2} = 2a_{1}x$解得$v_{1} = \sqrt{2a_{1}x} = \sqrt{F(sin\theta + \mu gcos\theta)}$撤去恒力$F$后,物體向上做勻減速運動,加速度大小為$a_{2}$由牛頓第二定律得$mgsin\theta + ma_{2} = ma_{2}^{\prime}$解得$a_{2}^{\prime} = g(sin\theta - \mu cos\theta)$物體向上做勻減速運動的最大速度為$v_{2}$由運動學公式得$v_{2}^{2} = 2a_{2}^{\prime}x$解得$v_{2} = \sqrt{g(sin\theta - \mu cos\theta)x}$
(2)重力做的功為零重力勢能的變化量為零。
答案:(1)物體在撤去恒力$F$之前達到的最大速度為$\sqrt{F(sin\theta + \mu gcos\theta)}$;物體繼續沿斜面向上運動,經過一段時間后,物體又沿斜面返回至原處的過程中,重力做的功為零,重力勢能的變化量為零。