暫無(wú)泰州2014高三物理所有的內(nèi)容。但是,可以提供一些相關(guān)信息,如泰州市2014屆高三第一學(xué)期期末測(cè)試卷物理試題。
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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的作用下,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),突然撤去外力,物體繼續(xù)向上運(yùn)動(dòng),又經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后,物體返回出發(fā)點(diǎn)。已知物體運(yùn)動(dòng)到斜面中點(diǎn)時(shí),速度為v,求物體從撤去外力點(diǎn)到返回出發(fā)點(diǎn)這段時(shí)間內(nèi),物體的運(yùn)動(dòng)時(shí)間。
解答:
首先,我們需要知道物體的運(yùn)動(dòng)軌跡。物體在恒力F的作用下,從斜面底端沿光滑斜面向上運(yùn)動(dòng),到達(dá)某點(diǎn)后撤去外力,物體繼續(xù)向上運(yùn)動(dòng)并返回出發(fā)點(diǎn)。因此,物體的運(yùn)動(dòng)軌跡是一個(gè)先上拋、后下拋的過(guò)程。
根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式,我們可以得到物體的運(yùn)動(dòng)方程:
v2 = 2ax
其中,v是物體的末速度(上拋的初速度),a是加速度(恒定的上拋加速度和下拋加速度之和),x是物體運(yùn)動(dòng)的距離(從斜面底端到最高點(diǎn)再返回原點(diǎn)的距離)。
由于物體在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中只受到重力和恒力F的作用,所以物體的運(yùn)動(dòng)方程可以表示為:
(1) 向上運(yùn)動(dòng)時(shí):v2 = 2g(h - x) + F2 / 2m
(2) 向下運(yùn)動(dòng)時(shí):-v2 = 2g(h + x/2)
其中,h是斜面的高度。將兩個(gè)式子聯(lián)立起來(lái),可以解出x:
x = (F2 / 8g) + h
接下來(lái),我們考慮物體從撤去外力點(diǎn)到返回出發(fā)點(diǎn)這段時(shí)間內(nèi),物體的運(yùn)動(dòng)時(shí)間。由于物體先向上拋出,再自由落體下落,因此這段時(shí)間可以表示為:
t = sqrt(2h / g) + sqrt((h - x) / a) + sqrt((h + x/2) / a)
將x的表達(dá)式代入,得到:
t = sqrt(2h / g) + sqrt((h - (F2 / 8g)) / (2g + g)) + sqrt((h + (F2 / 8g)) / (2g - g))
因此,答案為:物體從撤去外力點(diǎn)到返回出發(fā)點(diǎn)這段時(shí)間內(nèi)的時(shí)間為t = sqrt(2h / g) + sqrt((h - (F2 / 8g)) / (2g + g)) + sqrt((h + (F2 / 8g)) / (2g - g))。