高三物理二模考試的范圍和內(nèi)容可能因地區(qū)和學(xué)校而異,通常會(huì)涵蓋高中物理的重要知識(shí)點(diǎn),包括力學(xué)、電學(xué)、光學(xué)、熱學(xué)等。可能包括但不限于以下內(nèi)容:
1. 力和運(yùn)動(dòng):牛頓運(yùn)動(dòng)定律的應(yīng)用。
2. 能量:動(dòng)能定理和能量守恒的運(yùn)用。
3. 動(dòng)量:動(dòng)量守恒和碰撞理論。
4. 電磁學(xué):磁場(chǎng)、電場(chǎng)、電流、電阻等知識(shí)。
5. 光學(xué)和熱學(xué):光的折射、反射,熱力學(xué)基本概念和定律等。
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題目:
【高三物理二模】
一質(zhì)量為$m$的小球,從半徑為$R$的光滑圓弧軌道的底端A點(diǎn)由靜止開(kāi)始下滑,然后沿水平軌道AB運(yùn)動(dòng),進(jìn)入一個(gè)豎直圓環(huán)軌道,圓環(huán)半徑為$r$,且$r < R$。求:
1. 小球在B點(diǎn)對(duì)軌道的壓力大小;
2. 小球能否通過(guò)圓環(huán)最高點(diǎn)C?若能通過(guò),求出通過(guò)C點(diǎn)時(shí)小球?qū)壍赖膲毫Γ蝗舨荒芡ㄟ^(guò),請(qǐng)說(shuō)明理由。
分析:
1. 小球在B點(diǎn)時(shí),受到重力、支持力作用,由牛頓第二定律可求得支持力大小,再由牛頓第三定律可求得小球?qū)壍赖膲毫Υ笮 ?span style="display:none">aJu物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
2. 假設(shè)小球能通過(guò)C點(diǎn),則由牛頓第二定律可求得軌道對(duì)小球的支持力大小,再由牛頓第三定律可求得小球?qū)壍赖膲毫Α?span style="display:none">aJu物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
解答:
1. 小球從光滑圓弧軌道滑下,由動(dòng)能定理可得:
$mgR = \frac{1}{2}mv^{2}$
小球在B點(diǎn)時(shí),由牛頓第二定律可得:
$mg + F_{N} = m\frac{v^{2}}{R}$
解得:$F_{N} = 3mg$
小球?qū)壍赖膲毫Υ笮椋?F_{N}^{\prime} = F_{N} = 3mg$
2. 假設(shè)小球能通過(guò)C點(diǎn),則由牛頓第二定律可得:
$mg + F_{N}^{\prime} = m\frac{v^{\prime 2}}{r}$
解得:$v^{\prime} = \sqrt{\frac{gr}{1 + \frac{R}{r}}}$
由于$v^{\prime} < \sqrt{gR}$,所以小球不能通過(guò)C點(diǎn)。
分析過(guò)程:
1. 對(duì)小球進(jìn)行受力分析,根據(jù)動(dòng)能定理和牛頓第二定律求解。
2. 假設(shè)小球能通過(guò)C點(diǎn),根據(jù)牛頓第二定律求解支持力大小,再根據(jù)牛頓第三定律求解壓力。
3. 根據(jù)臨界條件判斷小球能否通過(guò)C點(diǎn)。
注意事項(xiàng):
1. 注意區(qū)分動(dòng)能定理和牛頓第二定律的應(yīng)用條件。
2. 在求解支持力時(shí),要注意速度的方向。
3. 在判斷小球能否通過(guò)C點(diǎn)時(shí),要注意臨界條件的應(yīng)用。