2014年上海高考物理試卷包括以下部分:
1. 試題內(nèi)容:試題涵蓋力、熱、電、光等部分,包括物理學(xué)的基礎(chǔ)知識(shí)(約60分),實(shí)驗(yàn)操作能力(約16分),以及運(yùn)用物理基本原理解決實(shí)際問題的能力(約24分)等。
2. 實(shí)驗(yàn)題:主要考察實(shí)驗(yàn)儀器的選擇、實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)操作、數(shù)據(jù)處理和誤差分析等。
3. 計(jì)算題:主要考察力學(xué)和電學(xué)綜合問題,需要運(yùn)用相應(yīng)的物理原理和公式進(jìn)行計(jì)算。
此外,試題還注重考察學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng),包括觀察、分析、推理、應(yīng)用等能力。請(qǐng)注意,以上內(nèi)容僅供參考,具體內(nèi)容可能會(huì)因?yàn)榭荚囯y度、出題人角度等因素略有變化。
題目:一個(gè)質(zhì)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(yùn)動(dòng),到達(dá)斜面上的某一點(diǎn)時(shí),突然撤去恒力F,物體繼續(xù)向上運(yùn)動(dòng),最后停在斜面上的某一點(diǎn)。已知物體運(yùn)動(dòng)過程中達(dá)到的最大速度為v,最大高度為h,斜面的傾角為θ,求:
(1)物體運(yùn)動(dòng)過程中受到的摩擦力大??;
(2)撤去恒力F之前,物體已經(jīng)運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t;
(3)撤去恒力F之后,物體繼續(xù)向上運(yùn)動(dòng)的過程中,物體受到的摩擦力大小。
解答:
(1)物體向上運(yùn)動(dòng)時(shí),受到重力、支持力和摩擦力的作用。根據(jù)牛頓第二定律,有:
mg·sinθ + f = ma
其中a為物體向上運(yùn)動(dòng)的加速度。由于物體向上運(yùn)動(dòng)的最大速度為v,因此有:
v = at
聯(lián)立以上兩式可得:
f = mgsinθ - mv2/2h
首先,根據(jù)動(dòng)能定理,有:
(mg·sinθ + F)h - fs = 0 - 0
其中fs表示撤去恒力F之前物體受到的摩擦力做的功。將f代入上式可得:
(mg·sinθ + F)h = mgh + mgsinθ·t - mv2/2h
其次,根據(jù)速度公式v = at,可得:
t = v/a = h/v·sinθ + h/v
最后,將a代入上式可得:
t = h/v + h/v·sinθ = h(1 + sinθ)/v
首先,根據(jù)牛頓第二定律,有:
ma’ = F - f’ - mg·sinθ - F’(F’為撤去恒力F之后物體受到的支持力)
其中a’為物體繼續(xù)向上運(yùn)動(dòng)的加速度。由于物體已經(jīng)停止運(yùn)動(dòng),因此有:
v2 = 2a’h’
其中h’為物體繼續(xù)向上運(yùn)動(dòng)的高度。將上述兩式代入可得:
f’ = (F - F’) - mgsinθ - (F - F’)tanθ = (F - F’)tanθ - mgsinθ = Ftanθ - mgsinθ - Fh’/v2
其中Fh’/v2為物體繼續(xù)向上運(yùn)動(dòng)的高度與最大高度的比值。因此,物體繼續(xù)向上運(yùn)動(dòng)的過程中受到的摩擦力大小為Ftanθ - mgsinθ - Fh’/v2。