暫無2017全國三卷高考物理的詳細信息,但是可以提供一些2017高考物理部分考點:
1. 牛頓運動定律和動力學中的常見力、運動學公式。
2. 曲線運動和萬有引力。
3. 動量守恒定律。
4. 機械能守恒定律的應用。
5. 帶電粒子在電場中的加速和偏轉。
6. 交變電流。
7. 變壓器。
8. 光學基本知識。
9. 原子物理部分(包括波爾理論、核能等)。
建議咨詢其他人獲取更具體的信息。
題目:一個質量為 m 的小球,在距離地面高度為 H 的光滑斜面上從靜止開始下滑,求小球下滑到底端時的速度。
解答:
根據機械能守恒定律,小球在下滑過程中,重力勢能轉化為動能和熱能。因此,小球的初始動能可以表示為:
E_{k0} = \frac{1}{2}mv^{2}
其中 m 是小球的質量,v 是小球的速度。
由于小球在斜面上運動時受到重力的作用,因此小球的運動可以看作是自由落體運動的一部分。根據自由落體運動的速度公式 v = gt,其中 g 是重力加速度,t 是小球下滑的時間。
由于小球在斜面上運動時受到摩擦力的作用,因此小球的運動可以看作是滑動摩擦力的一部分。根據滑動摩擦力的公式 f = \mu N,其中 \mu 是摩擦系數,N 是小球對斜面的正壓力。
由于小球在斜面上運動時受到斜面的支持力的作用,因此小球對斜面的正壓力可以表示為:
N = mgcos\theta
其中 \theta 是斜面的傾斜角度。
將上述公式代入滑動摩擦力的公式中,得到:
f = \mu(mgcos\theta)
由于小球在斜面上運動時受到摩擦力和支持力的作用,因此小球的運動可以看作是滑動摩擦力和支持力的合力的一部分。根據平行四邊形法則,滑動摩擦力和支持力的合力可以表示為:
F_{合} = \sqrt{f^{2} + N^{2}} = \sqrt{mg^{2}\mu^{2}cos^{2}\theta + mg^{2}}
由于小球在斜面上運動時受到重力的作用,因此小球的加速度可以表示為:
a = \frac{F_{合}}{m} = g\mu cos\theta + 1
由于小球在斜面上運動時受到摩擦力和重力加速度的影響,因此小球下滑的時間可以表示為:
t = \frac{H}{v} = \frac{H}{g\mu cos\theta + 1}
將上述公式代入初始動能表達式中,得到:
E_{k0} = \frac{mg^{2}\mu^{2}cos^{2}\theta + mg^{2}}{2g\mu cos\theta + 2}v^{2} = \frac{mgH}{g\mu cos\theta + 1}v^{2}
最后,將速度公式代入上式中,得到:
v = \sqrt{\frac{mgH}{\frac{mg^{2}\mu^{2}cos^{2}\theta + mg^{2}}{g\mu cos\theta + 1}}} = \sqrt{\frac{mgH(g\mu cos\theta + 1)}{mg^{2}\mu^{2}cos^{2}\theta + mg^{2}}}
所以,小球下滑到底端時的速度為 v = \sqrt{\frac{mgH(g\mu cos\theta + 1)}{mg^{2}\mu^{2}cos^{2}\theta + mg^{2}}}。