2021高考物理乙的考試內(nèi)容有:
1. 運(yùn)動(dòng)學(xué)、動(dòng)力學(xué)(牛頓定律、動(dòng)量、能量的綜合)
2. 振動(dòng)和波
3. 分子動(dòng)理論、熱力學(xué)定律(熱學(xué))
4. 電場和磁場(電磁學(xué))
5. 光學(xué)
6. 原子和原子核(量子力學(xué))
以上內(nèi)容可能并不包含所有考點(diǎn),具體考點(diǎn)可能會(huì)因?yàn)楦呖即缶V或者地區(qū)考試政策而變化,建議咨詢相關(guān)教育人士以獲取準(zhǔn)確信息。
題目:一個(gè)質(zhì)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(yùn)動(dòng),到達(dá)斜面上的某一點(diǎn)時(shí),其動(dòng)能恰好減小了E,已知斜面的傾角為θ,求此時(shí)物體的速度大小和它所受的支持力的大小。
解答:
首先,我們可以根據(jù)動(dòng)能定理列出方程:
F - mgsinθ - f = 0 - E
其中,f 是摩擦力。
由于物體在斜面上運(yùn)動(dòng),所以它受到的摩擦力方向是沿斜面向下。因此,摩擦力的大小為:
f = μN(yùn)
其中,μ 是摩擦系數(shù),N 是物體對斜面的正壓力。
由于物體在斜面上運(yùn)動(dòng)時(shí)受到的力只有恒力F、重力mg和斜面的支持力N,所以我們可以將物體的運(yùn)動(dòng)分解為沿斜面向上和垂直于斜面向上的兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)。垂直于斜面的分運(yùn)動(dòng)不改變物體的動(dòng)能,因此我們可以將物體在斜面上的運(yùn)動(dòng)視為只有沿斜面向上的一個(gè)分運(yùn)動(dòng)。在這個(gè)分運(yùn)動(dòng)中,物體受到恒力F的作用,因此它的加速度為:
a = F - mgsinθ / m = F - ma
其中,a 是重力加速度。
由于物體的初速度為零,所以它的速度大小為:
v = at = (F - ma)t
其中,t 是物體從斜面底端到達(dá)某點(diǎn)所用的時(shí)間。
將上述公式代入動(dòng)能定理的方程中,得到:
Ft - mgsinθt - μN(yùn)t = 0 - E
其中,N = mgcosθ。
將上述公式代入速度公式中,得到:
v = (F - ma)t = (F - mgcosθ)t - (ma - gsinθ)t^2 / 2 + E / (F - mgcosθ)
為了簡化公式,我們可以將上式改寫為:
v = (F - mgcosθ)t + (E - Ftsinθ) / (F - mgcosθ) + (gcosθsinθ - a)t^2 / 2
由于物體在斜面上做勻減速直線運(yùn)動(dòng),所以它的速度最終會(huì)減小到零。因此,我們可以將上式中的時(shí)間t代入支持力的公式中,得到:
N = (F - v^2 / 2g)cosθ + v^2 / (2g)sinθ = (F + E / g)cosθ + v^2 / 2g(cosθ^2 - sinθ^2) + v^2 / g(sinθ^2 + cosθ^2)
其中,v = (F - mgcosθ)t + (E - Ftsinθ) / (F - mgcosθ)。
綜上所述,此時(shí)物體的速度大小為v = (F - mgcosθ)t + (E - Ftsinθ) / (F - mgcosθ),它所受的支持力的大小為N = (F + E / g)cosθ + v^2 / 2g(cosθ^2 - sinθ^2) + v^2 / g(sinθ^2 + cosθ^2)。