河北五校聯盟高三物理有石家莊二中實驗學校、辛集中學、正定中學和河北師范大學附屬中學等。
題目:
【河北五校聯盟高三物理】
【題目描述】
一個質量為$m$的小球,從高度為$H$的斜面頂端自由下滑,已知斜面的傾斜角為$\theta$,求小球滑到底端時的速度大小。
【解題思路】
1. 小球在斜面上下滑時,受到重力、支持力和摩擦力三個力的作用。
2. 小球下滑時,重力沿斜面方向的分力提供小球下滑的加速度。
3. 根據運動學公式求解小球滑到底端時的速度大小。
【例題展示】
解:小球從斜面頂端滑下時,受到重力、支持力和摩擦力三個力的作用。
根據牛頓第二定律可得:$mg\sin\theta = ma$
其中$a$為小球下滑的加速度。
根據運動學公式可得:$v^{2} = 2ax$
其中$x$為小球滑到底端時的位移。
又因為$x = \frac{H}{\sin\theta}$
聯立以上各式可得:$v = \sqrt{2gH\sin\theta}$
所以,小球滑到底端時的速度大小為$\sqrt{2gH\sin\theta}$。