高三物理大題套路題及解析有以下幾個:
1. 子彈打木塊模型:包括對子彈和木塊分別運用動量守恒和能量守恒,也可以用動量定理或者牛頓第二定律來求解。
2. 彈簧類問題:包括彈簧振子模型和彈簧連接的物體共點加速度問題,也可以用能量守恒和動量守恒來求解。
3. 連接體問題:主要運用牛頓第二定律或者整體法,整體法在求解系統內物體加速度時非常方便。
4. 傳送帶問題:主要運用牛頓第二定律和動量守恒定律,注意判斷物體在傳送帶上滑行的最大距離。
5. 電磁感應中的能量轉化問題:主要運用能量守恒定律求解。
6. 圓周運動中的繩和桿模型:繩的臨界狀態是繩繃直,桿的臨界狀態是桿對物體有向上的彈力。
7. 豎直平面內的圓周運動模型:注意判斷最高點的彈力是支持力還是拉力,通過最高點的速度與臨界狀態的速度進行比較。
這些套路題可以幫助考生熟悉物理大題的解題思路和方法,提高解題速度和正確率。同時,考生還需要注重基礎知識的掌握和運用,多做題、多總結,不斷提高自己的解題能力。
題目:一個質量為$m$的小球,從高度為$H$的斜面頂端自由下滑,到達斜面底端時速度為$v$。已知斜面是高度為$h$的粗糙豎直面,試求小球在運動過程中受到的摩擦力所做的功。
【解析】
首先,我們需要明確本題考察的是動能定理的應用,需要分別考慮小球在斜面和豎直面上的運動情況。
1. 小球在斜面上的運動情況:
根據牛頓第二定律和運動學公式,我們可以得到小球在斜面上受到的合力為:
$F_{合} = mg\sin\theta - f$
其中,$\theta$為斜面的傾斜角度,$f$為摩擦力。
根據動能定理,小球在斜面上運動時,摩擦力所做的功為:
$W_{f} = \frac{1}{2}mv^{2} - \frac{1}{2}mv_{0}^{2}$
其中,$v_{0}$為小球開始下滑時的初速度。
將上述兩式聯立,可解得:
$W_{f} = \frac{mg(H + h)\sin\theta}{2}$
2. 小球在豎直面上的運動情況:
由于小球在豎直面上運動時,只受到重力和摩擦力作用,因此根據動能定理,可得到摩擦力所做的功為:
$W_{f} = mgh - \frac{1}{2}mv^{2}$
將上述結果代入第一個式子中,即可得到總的摩擦力所做的功:
$W_{總} = W_{f1} + W_{f2} = \frac{mg(H + h)\sin\theta}{2} + mgh$
【答案】
本題答案為$\frac{mg(H + h)\sin\theta}{2} + mgh$。
【注意】
本題中的高度$H$和$h$均為斜面的高度,而不是小球在斜面和豎直面上的高度。解題時需要注意這一點。另外,本題中假設了斜面足夠長,因此小球不會在豎直面上發生碰撞。如果實際情況不同,可能需要根據實際情況對解題過程進行適當的修改。