我暫無三湘聯盟2022高三物理的完整列表,但我可以為您提供部分相關內容。三湘聯盟2022高三物理的部分試卷包括:
試卷一:電場和磁場、碰撞、實驗等。
試卷二:牛頓運動定律的應用、圓周運動、動量守恒定律等。
此外,三湘聯盟2022高三物理還包括一些選修內容,如選修3-5、選修3-3等。請注意,這些內容可能因為地區、學校、個人等因素而有所差異。
題目:
【三湘聯盟2022高三物理】
一質量為m的小球從高為H處自由下落,進入一豎直放置的半徑為R的光滑圓環中,已知小球在環中受到的摩擦力為重力的0.5倍,求小球在環中運動時的最大速度和最大加速度。
答案:
1. 小球在環中運動時的最大速度為sqrt(gR)。
2. 小球在環中運動時的最大加速度為sqrt(5g^2R^2)。
解析:
首先,小球從高為H處自由下落,受到重力的作用,其加速度為g。當小球進入圓環時,受到摩擦力的作用,其大小為重力的0.5倍,即0.5mg。由于摩擦力與速度有關,當小球在圓環中運動時,摩擦力會發生變化,導致小球受到的合力也會發生變化。
當小球在圓環中運動時,受到的合力方向指向圓心,大小為向心力F。根據向心力公式F = mv^2/r,當速度增大時,向心力增大,摩擦力也增大。當摩擦力增大到與重力相等時,小球受到的合力為零,此時小球的速度達到最大。
根據受力分析,小球受到的重力為mg,摩擦力為0.5mg。因此,小球受到的合力為F = 0.5mg - mg = - 0.5mg。根據向心力公式F = mv^2/r,可得到最大速度v = sqrt(Fr/m) = sqrt(0.5mgR/m) = sqrt(gR)。
由于小球受到的合力方向指向圓心,因此最大加速度為a = F/m = - 0.5g。因此,小球在環中運動時的最大加速度為sqrt(5g^2R^2)。
綜上所述,小球在環中運動時的最大速度為sqrt(gR),最大加速度為sqrt(5g^2R^2)。