新高考2卷物理包括以下內容:
1. 必修模塊:物理1(必修1)的曲線運動、萬有引力、能量和動量等。
2. 選修模塊:物理2(選修3-1)的電場、恒定電流、磁場和電磁感應等;以及選修3-2的機械振動和機械波、光學、原子物理等。
新高考2卷物理試題注重物理學的核心知識和技能,考查內容在保留傳統考綱的基礎上,注重考查學生綜合運用物理知識、科學方法分析和解決實際問題的能力。同時,試題加強了物理學科核心素養的考查,特別注重實驗能力和科學態度、科學思維等科學品質的考查。
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【2022年高考全國新高考I卷】(物理)
問題:一個物體從高為h,半徑為r的圓軌道上方自由下落,當它到達圓軌道最低點時對圓軌道的壓力是多大?忽略一切阻力。
答案:根據機械能守恒定律,物體在最低點的動能等于它在圓軌道上的勢能減去它從高為h處下落到最低點所做的功。設物體質量為m,則有:
E_k = \frac{1}{2}mv^2 = mgh - \frac{1}{2}mgh = mgh
其中E_k為動能,v為速度,h為高度。
在最低點,物體受到圓軌道的支持力N和重力mg的作用。根據牛頓第三定律,物體對圓軌道的壓力等于圓軌道對它的支持力N,所以有:
F_{壓} = N = mg + F_{彈}
其中F_{彈}為圓軌道對物體的彈力。
在最低點,物體受到圓軌道對它的彈力F_{彈}的方向向上,大小為:
F_{彈} = m\frac{v^2}{r} = m\frac{2gh}{r}
所以有:
F_{壓} = mg + mgh + m\frac{2gh}{r} = mgh + \frac{2mgh}{r} + mg
由于忽略一切阻力,所以物體對圓軌道的壓力等于圓軌道對物體的支持力,即F_{壓} = N。
因此,物體對圓軌道的壓力是:
F_{壓} = mgh + \frac{2mgh}{r} + mg = 3mgh - \frac{2mgh}{r}。
總結:一個物體從高為h,半徑為r的圓軌道上方自由下落,當它到達圓軌道最低點時對圓軌道的壓力是3mgh- \frac{2mgh}{r}。這個壓力是由重力、圓軌道對物體的彈力和圓軌道對物體的支持力共同產生的。