高考物理大題答題格式一般包括以下幾個部分:
1. 文字描述:首先對題目中的文字描述進行準確、完整的翻譯,包括物理現象、物理過程和條件等。
2. 受力分析:明確分析物體受到的力,包括重力、彈力、摩擦力等,并畫出受力圖。
3. 過程分析:根據題目描述,分析物體的運動過程,并利用草圖或箭頭標明各個過程的特點。
4. 選擇研究對象:選擇合適的物理模型或物體進行定量研究,根據題目要求選擇正方向。
5. 公式的書寫:根據研究對象和過程,選擇相應的物理公式進行解答。需要按照題目要求,將公式和解題結果帶回原題進行驗證或討論。
此外,為了確保答案的完整性和準確性,還可以采用以下格式進行補充:
1. 結論性語言:在解答完畢后,用簡潔明了的語言寫出結論,并再次明確研究對象。
2. 標注單位:所有物理量都必須標注單位,并注意單位的統一和規范。
3. 解答過程清晰:將解答過程分段,使解答過程清晰明了,方便檢查和修改。
注意書寫工整、條理清晰,不要遺漏任何步驟和細節。
【例題】
假設有一個直徑為 d 的圓筒,其內壁光滑,外壁粗糙。圓筒豎直固定在水平地面上,筒內有一個質量為 m 的小球,從高處自由下落,落入圓筒內。已知小球與圓筒外壁的動摩擦因數為 μ,小球在圓筒內運動的過程中,圓筒受到的摩擦力大小為多少?
【分析】
小球在圓筒內運動時,受到重力 mg、支持力 N 和摩擦力 f。由于小球在豎直方向上做圓周運動,因此需要運用向心力公式和牛頓第二定律來求解摩擦力。
【解答】
根據向心力公式,小球在豎直方向上做圓周運動,有:
$F_{向} = m\frac{v^{2}}{r}$
其中 r 為小球在圓筒內的運動半徑。由于小球在豎直方向上做圓周運動,因此半徑 r 可以表示為筒的內徑 d 和筒的高度 h 的乘積的一半:
$r = \fractxrzbvzd{2}(h + \fractxrzbvzd{2})$
將上述公式代入向心力公式中,得到:
$F_{向} = m\frac{v^{2}}{\fractxrzbvzd{2}(h + \fractxrzbvzd{2})} = m\frac{v^{2}}{h + \fractxrzbvzd{2}}$
由于小球在水平面上運動,因此摩擦力的大小等于合力,即:
$f = F_{合} = m\frac{v^{2}}{h + \fractxrzbvzd{2}} - mg\mu$
其中 g 為重力加速度。
【分析】
本題主要考查了圓周運動和牛頓第二定律的應用。在解答過程中,需要將向心力公式和牛頓第二定律結合起來,根據題目中的條件進行推導。同時需要注意摩擦力的方向和大小。
【答案】
圓筒受到的摩擦力大小為 $f = m\frac{v^{2}}{h + \fractxrzbvzd{2}} - mg\mu$。