以下是一些物理高三難題:
1. 有一質量為M = 0.6kg的木板,在光滑的水平面上,在木板的右端放置一質量為m = 1kg的小物塊(可視為質點),小物塊與木板之間的動摩擦因數為μ= 0.5,設最大靜摩擦力與滑動摩擦力相等,g取10m/s^{2},現給木板施加一個水平向右的恒定拉力F,要木板與小物塊恰好相對靜止,則拉力F的大小是多少?
2. 光滑水平面上有一物體初速度為v_{0},在水平恒力作用下發生一段位移后到達最大高度為h處,若物體的質量為m,當物體到達h處時撤去外力,求物體落回原處所需的時間。
3. 兩個大小相同的實心小球分別放入水和酒精中,靜止時兩球受到的浮力分別為0.8N和0.6N,已知酒精的密度小于水的密度,求兩球的密度各是多少?
這些題目具有一定的難度,需要扎實的基礎知識和一定的解題技巧。解決這些難題需要多練習、多思考,逐步提高自己的解題能力。
題目:一個質量為 m 的小球,在距離地面高度為 H 的位置沿水平方向射出,并恰好能擊中高度為 h 的目標。已知小球在空中運動過程中空氣阻力的大小恒為 f ,現欲使小球擊中目標,則應對小球施加一個大小為多少的水平初速度 v0 的外力?
分析:小球在空中運動時受到重力、空氣阻力,由于空氣阻力大小恒為 f ,所以小球的運動軌跡為拋物線。為了擊中目標,小球在擊中目標前必須做減速運動,直到速度減為零。
解題過程:
1. 小球在水平方向上受到的力為 F = f 和 v0,根據牛頓第二定律,可得到水平方向的動量定理:Ft = mv - mv0
2. 小球在豎直方向上受到重力、空氣阻力作用,根據運動學公式可得到豎直方向的位移方程:H = 1/2gt^2 + v0t - 1/2a(t-v0)^2
3. 小球擊中目標時速度為零,根據能量守恒定律可得到小球在擊中目標前所做的功:W = mgh + fs = mgh + (mv^2/2) - (mv0^2/2)
4. 將上述三個方程聯立起來,即可解得外力 F = mg + (mv^2/H) - (mv0^2/H)
總結:這道題涉及到高中物理中的牛頓運動定律、動量定理、能量守恒定律等多個知識點,需要學生具備較強的綜合運用能力。解題的關鍵在于正確分析小球的受力情況和運動過程,并靈活運用各種物理規律來解決問題。