高考理綜物理包括以下幾個(gè)部分:
1. 力學(xué):包括質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)。
2. 熱學(xué):主要涉及到氣體、液體、固體和熱輻射等。
3. 電場(chǎng)與磁場(chǎng):包括電場(chǎng)、磁場(chǎng)、電磁感應(yīng)、電磁場(chǎng)和變化等。
4. 光學(xué):包括光的干涉、衍射、偏振等基本原理和應(yīng)用。
5. 近代物理:包括相對(duì)論、量子力學(xué)、粒子物理等。
此外,高考物理試題還包括實(shí)驗(yàn)題,主要考察實(shí)驗(yàn)原理、數(shù)據(jù)處理、誤差分析等。需要注意的是,不同地區(qū)的高考物理試題可能會(huì)有些許差異,具體內(nèi)容請(qǐng)參考高考官方公布的信息。
題目:
【物理——單項(xiàng)選擇題】
在光滑水平面上有一質(zhì)量為M的小車(chē),小車(chē)上有一質(zhì)量為m的木塊以初速度v0向右運(yùn)動(dòng),與小車(chē)發(fā)生碰撞后,木塊被反彈,反彈速度大小變?yōu)樵瓉?lái)的一半。已知木塊與小車(chē)之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,求:
(1)木塊與小車(chē)碰撞前后的速度;
(2)木塊被反彈后,小車(chē)的速度變化量;
(3)為使木塊不從車(chē)上滑下,小車(chē)至少要有多大的速度?
解析:
(1)木塊與小車(chē)碰撞前后的速度:
碰撞前:木塊向右運(yùn)動(dòng),小車(chē)靜止,有v_{木} = v_{0}
碰撞后:由于碰撞過(guò)程時(shí)間極短,故可認(rèn)為系統(tǒng)碰撞過(guò)程中動(dòng)量守恒。設(shè)碰撞后木塊的速度為v_{木}’。則有:mv_{0} = (m + M)v_{木}’
由于碰撞過(guò)程中能量有損失,故系統(tǒng)機(jī)械能不守恒。設(shè)系統(tǒng)機(jī)械能損失量為ΔE,則有:ΔE = \frac{1}{2}mv_{0}^{2} - \frac{1}{2}(m + M)v_{木}’^{2}
由動(dòng)量守恒定律和能量守恒定律得:μmg = (m + M)a
解得a = \frac{μmg}{m + M}
由v_{木}’ = \frac{v_{0}}{2} - at得v_{木}’ = \frac{v_{0}}{6}
(2)木塊被反彈后,小車(chē)的速度變化量Δv = v_{木}’ - 0 = \frac{v_{0}}{6}
(3)為使木塊不從車(chē)上滑下,即小車(chē)至少要有一定的速度以保證小車(chē)與木塊之間的摩擦力大于等于系統(tǒng)所受的重力下滑分力。設(shè)小車(chē)的最小速度為v_{車(chē)}’。則有:μmg = (m + M)a’\frac{v_{車(chē)}^{2}}{2(M + m)} \geqslant mg\frac{h}{L}其中h為小車(chē)與木塊之間的距離,L為小車(chē)長(zhǎng)度。聯(lián)立以上各式解得v_{車(chē)}’ \geqslant \sqrt{\frac{2gL}{\mu(m + M)}}
答案:
(1)碰撞前:v_{木} = v_{0};碰撞后:v_{木}’ = \frac{v_{0}}{6};
(2)Δv = \frac{v_{0}}{6};
(3)v_{車(chē)}’ \geqslant \sqrt{\frac{2gL}{\mu(m + M)}}。
這道題主要考察了動(dòng)量守恒定律、能量守恒定律以及牛頓第二定律的應(yīng)用,需要考生能夠正確分析物理過(guò)程,選擇合適的物理規(guī)律進(jìn)行求解。