2016高考物理海南卷包括以下內容:
1. 選修3-5,包括動量守恒定律及其應用、波粒二象性、原子結構、原子核等知識。
2. 選修3-3,包括氣體、液體表面張力、熱力學定律等知識。
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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,到達斜面上的某一點時,其動能恰好為0,則在此過程中,拉力F做的功可能為:
解答:
由于物體在拉力作用下從斜面底端沿光滑斜面向上運動,到達某點時動能恰好為0,因此物體在此過程中可能受到阻力作用。
假設物體在斜面上受到的阻力為f,斜面的傾角為θ。
當物體向上運動時,拉力F的方向可能平行于斜面向上或垂直于斜面向上。
如果拉力F的方向平行于斜面向上,那么根據動能定理可得:
$F\cos\theta - f = 0$
其中,$F\cos\theta$表示拉力F在垂直于斜面方向上的分力做的功,$f$表示阻力做的功。由于物體動能恰好為0,因此拉力F做的功等于阻力做的功加上物體克服重力做功。
物體克服重力做功為:
$mgh = mg\sin\theta \times L$
其中,$L$表示物體上升的高度。
因此拉力F做的功為:
$F\cos\theta \times L = f + mgh$
其中,$L$和$f$均為已知量。如果拉力F足夠大,那么物體可以克服阻力繼續向上運動,此時拉力F做的功大于阻力做的功加上物體克服重力做功。因此拉力F做的功可能大于阻力做的功加上物體克服重力做功。
如果拉力F的方向垂直于斜面向上,那么根據動能定理可得:
$F - f - mg\sin\theta = 0$
其中,$F$表示拉力F做的功,$f$表示阻力做的功,$mg\sin\theta$表示物體克服重力做功。由于物體動能恰好為0,因此拉力F做的功等于阻力做的功加上物體克服重力做功。
物體克服重力做功為:
$mgh = mgl\sin\theta$
其中,$l$表示物體上升的距離。
因此拉力F做的功為:
$F = f + mgh + mgl\sin\theta = f + mgl(\cos\theta + \sin\theta)$
其中,$l$和$f$均為已知量。如果拉力F足夠小,那么物體在克服阻力和重力之后仍然可以繼續向上運動一小段距離,此時拉力F做的功小于阻力做的功加上物體克服重力做功。因此拉力F做的功可能小于阻力做的功加上物體克服重力做功。
綜上所述,在此過程中,拉力F做的功可能大于阻力做的功加上物體克服重力做功,也可能小于阻力做的功加上物體克服重力做功。