2014年上海高考物理試卷包括以下部分:
1. 試題內容:試題涵蓋力、熱、電、光等部分,包括物理學的基礎知識(約60分),實驗操作能力(約16分),以及運用物理基本原理解決實際問題的能力(約24分)等。
2. 實驗題:主要考察實驗儀器的選擇、實驗原理、實驗操作、數據處理和誤差分析等。
3. 計算題:主要考察力學和電學綜合問題,需要運用相應的物理原理和公式進行計算。
此外,試題還注重考察學生的科學素養,包括觀察、分析、推理、應用等能力。請注意,以上內容僅供參考,具體內容可能會因為考試難度、出題人角度等因素略有變化。
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,到達斜面上的某一點時,突然撤去恒力F,物體繼續向上運動,最后停在斜面上的某一點。已知物體運動過程中達到的最大速度為v,最大高度為h,斜面的傾角為θ,求:
(1)物體運動過程中受到的摩擦力大小;
(2)撤去恒力F之前,物體已經運動的時間t;
(3)撤去恒力F之后,物體繼續向上運動的過程中,物體受到的摩擦力大小。
解答:
(1)物體向上運動時,受到重力、支持力和摩擦力的作用。根據牛頓第二定律,有:
mg·sinθ + f = ma
其中a為物體向上運動的加速度。由于物體向上運動的最大速度為v,因此有:
v = at
聯立以上兩式可得:
f = mgsinθ - mv2/2h
首先,根據動能定理,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’為物體繼續向上運動的加速度。由于物體已經停止運動,因此有:
v2 = 2a’h’
其中h’為物體繼續向上運動的高度。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為物體繼續向上運動的高度與最大高度的比值。因此,物體繼續向上運動的過程中受到的摩擦力大小為Ftanθ - mgsinθ - Fh’/v2。