甘肅高考物理科目包含以下內容:
1. 力學部分:質點運動學、牛頓運動定律、動量、功和能、沖量和動量定理、機械能守恒定律等。
2. 熱學部分:分子動理論、熱力學定律等。
3. 電學部分:直流電、電磁感應等。
4. 光學與原子物理部分:光的干涉、衍射、偏振等;原子物理。
具體考試內容會根據考試大綱和考試說明進行設置和安排。建議您可以根據甘肅高考物理的考試大綱和說明,提前做好備考準備。
題目:一個質量為 m 的小球,從高度為 H 的光滑斜面頂端自由下滑到底端,斜面的高度為 h。假設小球在下滑過程中受到的阻力大小恒為 f。求小球下滑到底端時的速度大小和阻力對小球做的功。
解析:
1. 小球在下滑過程中受到重力、支持力和阻力三個力的作用。根據牛頓第二定律,這三個力的合力等于小球的加速度,即 $mg - f - f_{N} = ma$。其中 $f_{N}$ 是斜面對小球的彈力。
2. 小球在斜面上運動時,只有重力做功,機械能守恒。根據機械能守恒定律,小球下滑到底端時的速度大小為 $v = \sqrt{2gh}$。
3. 阻力對小球做的功等于阻力與小球在阻力方向上位移的乘積,即 $W = - f \cdot \Delta s$,其中 $\Delta s$ 是小球在阻力方向上的位移。由于小球在斜面上運動時,只有重力做功,所以小球在斜面上的位移等于斜面的長度 $s = (h + H)$。
$v = \sqrt{2gh}$
$W = - f \cdot (h + H) = - fh - \frac{fh}{2} = - fh - \frac{fH}{2}$
其中 $f_{N} = mg - f$。
答案中的負號表示阻力做負功,即阻礙了小球的機械能向其他形式的能量轉化。
答案:小球下滑到底端時的速度大小為 $\sqrt{2gh}$,阻力對小球做的功為 $- fh - \frac{fH}{2}$。