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例題:
【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)到頂點(diǎn)時(shí),物體恰好到達(dá)原處速度,已知斜面與水平面夾角為θ,求:
(1)物體沿斜面向上運(yùn)動(dòng)加速度大小;
(2)物體從開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到返回到出發(fā)點(diǎn)的過(guò)程中,重力做的功;
(3)物體在撤去恒力F之前,物體已經(jīng)運(yùn)動(dòng)的時(shí)間。
【分析】
(1)物體沿斜面向上運(yùn)動(dòng)時(shí),根據(jù)牛頓第二定律求出加速度大小;
(2)根據(jù)重力做功的公式求出重力做的功;
(3)根據(jù)速度時(shí)間公式求出撤去恒力前物體的運(yùn)動(dòng)時(shí)間。
【解答】
(1)物體沿斜面向上運(yùn)動(dòng)時(shí),根據(jù)牛頓第二定律得:$F - mg\sin\theta - ma = 0$解得:$a = \frac{F}{m + mg\sin\theta}$
(2)物體從開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到返回到出發(fā)點(diǎn)的過(guò)程中,重力做的功為零。
(3)物體沿斜面向上運(yùn)動(dòng)時(shí),根據(jù)速度時(shí)間公式得:$v = at$解得:$t = \frac{v}{a} = \frac{mg\sin\theta}{F}$物體在撤去恒力F之前已經(jīng)運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為:$t_{1} = \frac{v}{a} = \frac{mg\sin\theta}{F}$。
【說(shuō)明】本題考查了牛頓第二定律、動(dòng)能定理和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式的綜合應(yīng)用,難度適中。
【例題分析】
本題主要考查了牛頓第二定律、動(dòng)能定理和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式的綜合應(yīng)用。解題的關(guān)鍵是正確分析物體的受力情況,根據(jù)牛頓第二定律求出加速度大小和方向,再根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求解位移和時(shí)間等物理量。
【例題解答】
本題主要考查了運(yùn)動(dòng)學(xué)公式的應(yīng)用,難度適中。解題的關(guān)鍵是根據(jù)題意分析物體的受力情況,根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求解位移和時(shí)間等物理量。
【總結(jié)】本題是一道綜合性的題目,涉及到了牛頓第二定律、動(dòng)能定理和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式的綜合應(yīng)用。解題的關(guān)鍵是正確分析物體的受力情況和運(yùn)動(dòng)情況,根據(jù)相應(yīng)的物理規(guī)律求解位移、速度和時(shí)間等物理量。