湖南高考物理考試科目包括:力學、電學、熱學等內容。具體包括力、直線運動、牛頓運動定律等基本概念,以及動能和勢能、動量、沖量等基本規律。電學部分包括電路、磁場、電磁感應等內容,考查考生的理解能力、分析綜合能力、應用數學處理物理問題的能力及實驗能力。熱學部分主要涉及氣體定律、分子動理論等內容。
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題目:一個質量為m的物體,在平行于斜面向上的恒力F作用下,從斜面底端沿光滑斜面向上運動,到達斜面上的某點A時,其速度為v,此時撤去力F,物體繼續沿斜面向上運動,到達斜面頂端時恰好又靜止,已知斜面與物體間的動摩擦因數為μ,求A點距底端的距離x。
解題思路:
1. 首先根據題意畫出受力分析圖,明確物體在運動過程中受到的力。
2. 根據牛頓第二定律和運動學公式,可以求出物體在A點時的速度和加速度。
3. 根據動能定理和運動學公式,可以求出A點距底端的距離x。
例題答案:
解:物體在運動過程中受到重力、支持力和摩擦力作用。根據牛頓第二定律,有
$F - μmg\sin\theta - \mu mg\cos\theta = ma$
其中,a為加速度,$F$為拉力,$\theta$為斜面傾角。
物體從A點向上運動時做加速度為a的勻減速直線運動,到達頂端時恰好靜止,根據運動學公式,有
$v^{2} = 2ax$
其中,x為A點距底端的距離。
根據動能定理,有
$Fx - \mu mgxcos\theta x - \mu mg\sin\theta x = 0$
其中,Fx為拉力做的功。
聯立以上各式可得
$x = \frac{Fv^{2}}{2\mu g(sin\theta + cos\theta)}$
即A點距底端的距離為$\frac{Fv^{2}}{2\mu g(sin\theta + cos\theta)}$。