高三物理专题复习板块模型
高中物理板块模型归纳

高中物理板块模型归纳高中物理板块模型归纳是指将高中物理课程中所涉及的知识点进行分类、总结和归纳,形成一种系统化的知识结构。
这种模型可以帮助学生更好地理解和掌握物理知识,提高学习效率。
下面详细介绍高中物理板块模型。
一、力学1. 运动学(1)描述运动的数学工具:位移、速度、加速度、角速度、周期等。
(2)直线运动规律:匀速直线运动、匀加速直线运动、匀减速直线运动、匀速圆周运动。
(3)曲线运动规律:平抛运动、斜抛运动、圆周运动。
2. 动力学(1)牛顿运动定律:惯性定律、动力定律、作用与反作用定律。
(2)动量定理:动量的守恒、动量的变化。
(3)能量守恒定律:动能、势能、机械能、内能。
3. 机械振动与机械波(1)简谐振动:正弦、余弦、螺旋线。
(2)非简谐振动:阻尼振动、受迫振动。
(3)机械波:横波、纵波、波的干涉、波的衍射、波的传播。
二、热学1. 分子动理论(1)分子运动的基本规律:布朗运动、分子碰撞、分子速率分布。
(2)气体的状态方程:理想气体状态方程、范德瓦尔斯方程。
2. 热力学(1)热力学第一定律:内能、热量、功。
(2)热力学第二定律:熵、热力学第二定律的微观解释。
3. 物态变化(1)相变:固态、液态、气态、等离子态。
(2)相变规律:熔化、凝固、汽化、液化、升华、凝华。
三、电学1. 电磁学(1)静电学:库仑定律、电场、电势、电势差、电容、电感。
(2)稳恒电流:欧姆定律、电阻、电流、电功率、电解质。
(3)磁场:毕奥-萨伐尔定律、安培环路定律、洛伦兹力、磁感应强度、磁通量、磁介质。
2. 电路与电器(1)电路:串联电路、并联电路、混联电路、电路图。
(2)电器:电阻、电容、电感、二极管、晶体管、运算放大器。
3. 电磁波(1)电磁波的产生:麦克斯韦方程组、赫兹实验。
(2)电磁波的传播:波动方程、折射、反射、衍射。
四、光学1. 几何光学(1)光线、光的反射、光的折射、光的速度。
(2)透镜:凸透镜、凹透镜、眼镜、相机、投影仪。
高中物理知识点总结 高考物理48个解题模型

高中物理知识点总结高考物理48 个解题模型高中阶段的物理常常会以模型的形式出现,这些模型应用在解题中提供了支持和辅助作用。
1高中物理解题模型汇总必修一1、传送带模型:摩擦力,牛顿运动定律,功能及摩擦生热等问题。
2、追及相遇模型:运动规律,临界问题,时间位移关系问题,数学法(函数极值法。
图像法等)3、挂件模型:平衡问题,死结与活结问题,采用正交分解法,图解法,三角形法则和极值法。
4、斜面模型:受力分析,运动规律,牛顿三大定律,数理问题。
必修二1、“绳子、弹簧、轻杆”三模型:三件的异同点,直线与圆周运动中的动力学问题和功能问题。
2、行星模型:向心力(各种力),相关物理量,功能问题,数理问题(圆心。
半径。
临界问题)。
3、抛体模型:运动的合成与分解,牛顿运动定律,动能定理(类平抛运动)。
选修3-11、“回旋加速器”模型:加速模型(力能规律),回旋模型(圆周运动),数理问题。
2、“磁流发电机”模型:平衡与偏转,力和能问题。
3、“电路的动态变化”模型:闭合电路的欧姆定律,判断方法和变压器的三个制约问题。
4、“限流与分压器”模型:电路设计,串并联电路规律及闭合电路的欧姆定律,电能,电功率,实际应用。
选修3-21、电磁场中的单杆模型:棒与电阻,棒与电容,棒与电感,棒与弹簧组合,平面导轨,竖直导轨等,处理角度为力电角度,电学角度,力能角度。
2、交流电有效值相关模型:图像法,焦耳定律,闭合电路的欧姆定律,能量问题。
选修3-41、“对称”模型:简谐运动(波动),电场,磁场,光学问题中的对称性,多解性,对称性。
2、“单摆”模型:简谐运动,圆周运动中的力和能问题,对称法,图象法。
选修3-51、“爆炸”模型:动量守恒定律,能量守恒定律。
2、“能级”模型:能级图,跃迁规律,光电效应等光的本质综合问题。
1 高考物理必考知识点总结一、运动的描述1.物体模型用质点,忽略形状和大小;地球公转当质点,地球自转要大小。
物体位置的变化,准确描述用位移,运动快慢S 比t ,a 用Δv与t 比。
2024年新高考二轮物理复习专题——板块模型

考情透析命题点考频分析命题特点核心素养滑块与木板模型2023年:湖南T15山东T18辽宁T152022年:山东T18福建T14河北T13结合各省的试卷来看,此类试题通常设置滑块-木板或滑块-圆弧槽等典型的探究类情境,综合考查牛顿运动定律、运动学规律、能量和动量的相关知识,往往还会涉及碰撞的相关规律。
物理观念:运用相互作用和能量、动量守恒的物理观念分析多物体的复杂运动。
科学思维:构建滑块、木板的运动模型并结合边界条件和数学知识进行综合分析与推理。
滑块与凹槽模型热点突破1滑块与木板模型▼考题示例1(2023·辽宁省·历年真题)如图,质量m 1=1kg 的木板静止在光滑水平地面上,右侧的竖直墙面固定一劲度系数k =20N/m 的轻弹簧,弹簧处于自然状态。
质量m 2=4kg 的小物块以水平向右的速度v 0=54m/s 滑上木板左端,两者共速时木板恰好与弹簧接触。
木板足够长,物块与木板间的动摩擦因数μ=0.1,最大静摩擦力等于滑动摩擦力。
弹簧始终处在弹性限度内,弹簧的弹性势能E p 与形变量x 的关系为E p =212kx 。
取重力加速度g =10m/s 2,结果可用根式表示。
(1)求木板刚接触弹簧时速度v 1的大小及木板运动前右端距弹簧左端的距离x 1;(2)求木板与弹簧接触以后,物块与木板之间即将相对滑动时弹簧的压缩量x 2及此时木板速度v 2的大小;(3)已知木板向右运动的速度从v 2减小到0所用时间为t 0。
求木板从速度为v 2时到之后与物块加速度首次相同时的过程中,系统因摩擦转化的内能ΔU (用t 0表示)。
答案:(1)1m/s 0.125m (2)0.25m32m/s (3)2008t -解析:(1)由于地面光滑,则m 1、m 2组成的系统动量守恒,则有m 2v 0=(m 1+m 2)v 1代入数据有v 1=1m/s 对m 1受力分析有a 1=21m gm μ=4m/s 2则木板运动前右端距弹簧左端的距离有21v =2a 1x 1代入数据解得x 1=0.125m(2)木板与弹簧接触以后,对m 1、m 2组成的系统有kx =(m 1+m 2)a 共物块与木板之间即将发生相对滑动时,对m 2有a 2=μg =1m/s 2且此时a 共=a 2,解得此时的弹簧压缩量x 2=0.25m对m 1、m 2组成的系统列动能定理有2212kx -=2212212111()()22m m v m m v +-+代入数据有v 2=32m/s (3)木板从速度为v 2时到之后与物块加速度首次相同时的过程中,由于木板即m 1的加速度大于木块m 2的加速度,则当木板与木块的加速度相同时即弹簧形变量为x 2时,则说明此时m 1的速度大小为v 2,共用时2t 0,且m 2一直受滑动摩擦力作用,则对m 2有:-μm 2g ·2t 0=m 2v 3-m 2v 2解得v 3=0322t -则对于m 1、m 2组成的系统有-W f =2221223122111()222m v m v m m v +-+,ΔU =-W f 联立解得:ΔU=28t - 跟踪训练1(2022·河北·历年真题)如图,光滑水平面上有两个等高的滑板A 和B ,质量分别为1kg 和2kg ,A 右端和B 左端分别放置物块C 、D ,物块质量均为1kg ,A 和C 以相同速度v 0=10m/s 向右运动,B 和D 以相同速度kv 0向左运动,在某时刻发生碰撞,作用时间极短,碰撞后C与D 粘在一起形成一个新滑块,A 与B 粘在一起形成一个新滑板,物块与滑板之间的动摩擦因数均为μ=0.1。
板块模型--2024年高三物理二轮常见模型含参考答案

2024年高三物理二轮常见模型专题板块模型特训目标特训内容目标1高考真题(1T -3T )目标2无外力动力学板块模型(4T -7T )目标3有外力动力学板块模型(8T -12T )目标4利用能量动量观点处理板块模型(13T -17T )目标5电磁场中的块模型(18T -22T )【特训典例】一、高考真题1(2023·全国·统考高考真题)如图,一质量为M 、长为l 的木板静止在光滑水平桌面上,另一质量为m 的小物块(可视为质点)从木板上的左端以速度v 0开始运动。
已知物块与木板间的滑动摩擦力大小为f ,当物块从木板右端离开时()A.木板的动能一定等于flB.木板的动能一定小于flC.物块的动能一定大于12mv 20-fl D.物块的动能一定小于12mv 20-fl 2(2023·辽宁·统考高考真题)如图,质量m 1=1kg 的木板静止在光滑水平地面上,右侧的竖直墙面固定一劲度系数k =20N /m 的轻弹簧,弹簧处于自然状态。
质量m 2=4kg 的小物块以水平向右的速度v 0=54m/s 滑上木板左端,两者共速时木板恰好与弹簧接触。
木板足够长,物块与木板间的动摩擦因数μ=0.1,最大静摩擦力等于滑动摩擦力。
弹簧始终处在弹性限度内,弹簧的弹性势能E p 与形变量x 的关系为E p =12kx 2。
取重力加速度g =10m/s 2,结果可用根式表示。
(1)求木板刚接触弹簧时速度v 1的大小及木板运动前右端距弹簧左端的距离x 1;(2)求木板与弹簧接触以后,物块与木板之间即将相对滑动时弹簧的压缩量x 2及此时木板速度v 2的大小;(3)已知木板向右运动的速度从v 2减小到0所用时间为t 0。
求木板从速度为v 2时到之后与物块加速度首次相同时的过程中,系统因摩擦转化的内能DU (用t 0表示)。
3(2023·河北·高考真题)如图,质量为1kg 的薄木板静置于光滑水平地面上,半径为0.75m 的竖直光滑圆弧轨道固定在地面,轨道底端与木板等高,轨道上端点和圆心连线与水平面成37°角.质量为2kg 的小物块A 以8m/s 的初速度从木板左端水平向右滑行,A 与木板间的动摩擦因数为0.5.当A 到达木板右端时,木板恰好与轨道底端相碰并被锁定,同时A沿圆弧切线方向滑上轨道.待A离开轨道后,可随时解除木板锁定,解除锁定时木板的速度与碰撞前瞬间大小相等、方向相反.已知木板长度为1.3m,g取10m/s2, 10取3.16,sin37°=0.6,cos37°=0.8.(1)求木板与轨道底端碰撞前瞬间,物块A和木板的速度大小;(2)求物块A到达圆弧轨道最高点时受到轨道的弹力大小及离开轨道后距地面的最大高度;(3)物块A运动到最大高度时会炸裂成质量比为1:3的物块B和物块C,总质量不变,同时系统动能增加3J,其中一块沿原速度方向运动.为保证B、C之一落在木板上,求从物块A离开轨道到解除木板锁定的时间范围.二、无外力动力学板块模型4如图所示,质量为M的木板B在光滑水平面上以速度v0向右做匀速运动,把质量为m的小滑块A 无初速度地轻放在木板右端,经过一段时间后小滑块恰好从木板的左端滑出,已知小滑块与木板间的动摩擦因数为μ。
高三物理总复习知识集成块及其物理模型

高三物理总复习知识集成块及其物理模型一、力学部分1.力平衡中的最小值问题:在三力平衡问题中,若有一个力的大小和方向都不变,另有一个力的方向不变,则第三个力一定存在着最小值:例:图中重物的质量为m ,轻细线AO 和BO 的A 、B 端是固定的。
平衡时AO 是水平的,BO 与水平面的夹角 为θ。
当AO 的拉力F 1的方向和BO 的拉力F 2的方向垂直时,拉力F 1有最小值。
2.整体法的解题技巧 例:如图:两小球受到一对大小相等、方向相反的力,用整体法立即可判定上面的悬线不发生倾斜。
3.物体在斜面上的三种情况的讨论:μ=tg θ μ<tg θ μ>tg θ4.动中有静的问题例:如图所示,质量M=10千克的木楔ABC 静置于粗糙水平地面上,滑动摩擦系数μ=0.02。
在木楔的倾角θ为30°的斜面上,有一质量m=1.0千克的物块由静止开始沿斜面下滑.当滑行路程s=1.4米时,其速度v=1.4米/秒.在这过程中木楔没有动.求地面对木楔的摩擦力的大小和方向。
(重力加速度取g=10米/秒2)由匀加速运动的公式v 2=v 02+2as,得物块沿斜面下滑的加速度为a =v 2s = 1.4 2 1.4=0.7/, 222×米秒①由于a<gsin θ=5米/秒,可知物块受到摩擦力作用.分析物块受力,它受三个力,如图19-23所示,对于沿斜面的方向和垂直于斜面的方向,由牛顿定律,有mgsin θ-f 1=ma, ② mgcos θ-N 1=0, ③分析木楔受力,它受五个力作用,如图19-23所示,对于水平方向,由牛顿定律,有f 2+f 1cos θ-N 1sin θ=0, ④由此可解得地面作用于木楔的摩擦力f 2=N 1sin θ-f 1cos θ=mgcos θsin θ-(mgsin θ-ma)cos θ=macos =10.7=0.61.θ××牛23此力的方向与图中所设的一致(由C 指向B 的方向)5.运动学中的几个重要结论:F F平均速度v = s / t 对于匀变速运动来说:v t =v 0+at s= v 0t+1/2 at 2 v 02- v t 2=2as s=(2vt v0+)t 对于匀变速运动来说,某段时间内的平均速度与其时间中点的即时速度是相等的:v = s/t = (v 0+v t )/2 其位移中点的即时速度是 v =2220t v v + 相邻两段等时间T 内的位移差 ΔS=S 2 - S 1= aT 2几个重要结论: 等时性问题 最短时间问题例:一间新房即将建成时要封顶,考虑到下雨时落至房顶的雨滴能尽快地淌离房顶,要设计好房顶的坡度,设雨滴沿房顶下淌时做无初速度无摩擦的运动,那么图中所示四种情况中符合要求的是:试证明:一个质点从竖直的圆环的最高点沿不同角度的光滑的弦下滑,到达圆周上的时间是一样的。
物理高三板块模型知识点

物理高三板块模型知识点引言:在学习物理的过程中,板块模型是一个重要的概念。
它可以帮助我们理解地球上的地壳运动以及地震、火山等地质现象。
本文将介绍物理高三板块模型的相关知识点,帮助读者更好地理解和掌握该概念。
一、板块模型的定义和基本概念1. 板块模型是指将地球表面划分成若干个大型板块,并认为这些板块在地球内部存在相对运动的理论模型。
2. 地球板块模型的形成和演化与地球上的地壳构造、地震和火山活动等密切相关。
3. 板块模型的核心理论是“地壳构造学”和“板块构造学”。
二、板块模型的分类1. 根据地壳运动方向和速度的不同,板块模型可以分为三种类型:边界运动型、内部运动型和混合型。
2. 边界运动型板块模型:板块间的相对滑动速度较快,形成了较明显的地壳运动现象,如反射地震带、弧后盆地等。
3. 内部运动型板块模型:板块内部的相对滑动速度较快,形成了内部断层和地壳运动现象,如火山地震、岩浆侵入等。
4. 混合型板块模型:同时具有边界运动型和内部运动型特征的板块模型。
三、板块模型的主要特征和作用1. 板块模型具有边界界线清晰、板块间相对运动、构造形态分明等特征。
2. 板块模型对地球上的地壳变形、地震和火山活动等地质现象起到了重要的控制作用。
3. 板块模型还可以解释地球表面的地理分布、陆地形态、海底地形等自然地理现象。
四、板块构造运动的主要类型1. 板块碰撞:两个板块的边界相互碰撞,形成山脉、高原等地形。
2. 板块俯冲:一块板块向下俯冲入地幔,形成深海槽、弧形火山等地形。
3. 板块扩张:两个板块的边界相互脱离,形成中海峡、洋脊等地形。
五、世界著名的板块边界带1. 环太平洋地震带:包括环太平洋地区的海沟、火山带以及日本、菲律宾等地的地震活动。
2. 阿尔卑斯-喜马拉雅地震带:沿着欧亚大陆的冲突带,包括阿尔卑斯山脉和喜马拉雅山脉。
3. 土耳其-伊朗-印度尼西亚地震带:包括土耳其、伊朗以及印度尼西亚等地的地震活动。
结论:板块模型是物理高三学习中的重要知识点,它可以帮助我们理解地球的地壳运动、地质现象以及自然地理现象。
高考物理模型专题归纳总结

高考物理模型专题归纳总结一、引言高考物理考试中的物理模型是学生们备考的重点内容之一。
物理模型的理解和应用能力是解题的关键。
在高考物理考试中,常见的物理模型包括力学模型、电磁感应模型、光学模型等等。
本文将对这些物理模型进行归纳总结,帮助广大考生更好地掌握和应用这些知识。
二、力学模型1. 牛顿运动定律模型牛顿第一定律、牛顿第二定律、牛顿第三定律是力学模型中最基础的内容。
牛顿第一定律指出物体如果没有外力作用,将保持匀速直线运动或静止状态。
牛顿第二定律则给出了物体力学模型的数学表达式F=ma,其中F为物体所受合力,m为物体质量,a为物体加速度。
牛顿第三定律则说明了作用力与反作用力相等并方向相反的关系。
2. 弹性模型弹簧弹性模型是高考中常见的题型,通过应用胡克定律和弹簧势能公式进行计算。
胡克定律描述了弹簧伸长或缩短的变形与所受力的关系,F=kx,其中F为作用在弹簧上的力,k为弹簧的劲度系数,x为弹簧的伸长或缩短量。
弹簧势能公式为E=1/2kx²,其中E为弹簧的势能。
3. 圆周运动模型圆周运动模型中,角速度、角加速度、圆周位移与线位移的关系是基础内容。
角速度ω定义为角位移θ与时间t的比值,单位为弧度/秒。
角加速度α定义为角速度的变化率,单位为弧度/秒²。
圆周位移和线位移之间的关系为s=rθ,其中s为圆周位移,r为半径,θ为角位移。
三、电磁感应模型1. 法拉第电磁感应模型法拉第电磁感应模型是高考物理中的重要内容,应用于电磁感应的计算和分析。
法拉第电磁感应定律指出,通过导线的磁通量的变化率产生感应电动势,其大小和方向由导线所围成的回路和磁场变化率决定。
可以通过Faraday公式ε=-dΦ/dt进行计算,其中ε为感应电动势,Φ为磁通量,t为时间。
2. 毕奥-萨伐尔定律毕奥-萨伐尔定律描述了通过导体的电流所产生的磁场与导体所受磁场力的关系。
根据该定律,通过导体的电流所产生的磁场方向垂直于电流方向,其大小与电流强度和导线到磁场中心的距离正比。
2023年高考物理总复习核心素养微专题(三)模型建构——板块模型

模型建构——板块模型滑块和木板组成相互作用的系统,在摩擦力的作用下发生相对滑动,称为板块模型。
板块模型是高中动力学部分中的一类重要模型,也是高考考查的重点,能从多方面体现物理学科素养。
此类模型的一个典型特征是:滑块、木板间通过摩擦力作用使物体的运动状态发生变化。
常见类型如下:类型图示规律分析B 带动A木板B 带动物块A ,物块恰好不从木板上掉下的临界条件是物块恰好滑到木板左端时二者速度相等,则位移关系为x B =x A +LA 带动B物块A 带动木板B ,物块恰好不从木板上掉下的临界条件是物块恰好滑到木板右端时,二者速度相等,则位移关系为x B +L =x AF 作用在A 上力F 作用在物块A 上,先考虑木板B 与地面是否有摩擦,然后利用整体受力分析和隔离B 受力分析,分析相关临界情况 F 作用在B 上力F 作用在木板B 上,先考虑B 与地面是否有摩擦,然后利用整体受力分析和隔离B 受力分析,分析相关临界情况物块、木板上均未施加力(2022·山东等级考)如图所示,“L ”形平板B 静置在地面上,小物块A 处于平板B 上的O'点,O'点左侧粗糙,右侧光滑。
用不可伸长的轻绳将质量为M 的小球悬挂在O'点正上方的O 点,轻绳处于水平拉直状态。
将小球由静止释放,下摆至最低点与小物块A 发生碰撞,碰后小球速度方向与碰前方向相同,开始做简谐运动(要求摆角小于5°),A 以速度v 0沿平板滑动直至与B 右侧挡板发生弹性碰撞。
一段时间后,A 返回到O 点的正下方时,相对于地面的速度减为零,此时小球恰好第一次上升到最高点。
已知A 的质量m A =0.1 kg,B 的质量m B =0.3 kg,A 与B 的动摩擦因数μ1=0.4,B 与地面间的动摩擦因数μ2=0.225,v 0=4 m/s,取重力加速度g = 10 m/s 2。
整个过程中A 始终在B 上,所有碰撞时间忽略不计,不计空气阻力,求:(1)A 与B 的挡板碰撞后,二者的速度大小v A 与v B ; (2)B 光滑部分的长度d ;(3)运动过程中A 对B 的摩擦力所做的功W f ;(4)实现上述运动过程,Mm A的取值范围(结果用cos5°表示)。
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高三物理专题复习板块模型研究必备:物理模型之“滑块-木板”模型滑块-木板”模型是力学的基本模型之一,经常出现在直线运动和牛顿运动定律的复中。
分析这类问题有利于培养学生的想象和思维能力。
此外,这个模型也经常作为高考或模拟考试的压轴题出现,因此同学们需要重视。
这个模型在多个角度下都可以进行命题,例如多过程定性分析、多过程相对运动、相对运动与力与运动图像应用临界问题的分析等。
在解题时,需要注意判断是否相对运动、滑离时的速度、相对运动的时间、相对运动的位移和损失的机械能等问题。
以下是三个“滑块-木板”模型的例题:1.如图所示,一只猫在桌边猛地将桌布从鱼缸下拉出,鱼缸最终没有滑出桌面。
若鱼缸、桌布、桌面两两之间的动摩擦因数均相等,则在上述过程中,桌布对鱼缸摩擦力的方向向左,鱼缸在桌布上的滑动时间和在桌面上的相等,若猫增大拉力,鱼缸受到的摩擦力将不变,若猫减小拉力,鱼缸有可能滑出桌面。
2.如图所示,A、B两物块的质量分别为2m和m,静止叠放在水平地面上。
A、B间的动摩擦因数为μ,B与地面间的动摩擦因数为μ。
最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度为g。
现对A施加一水平拉力F,则当F2μmg时,A相对B 滑动;无论F为何值,B的加速度不会超过μg。
3.如图所示,一足够长的木板静止在粗糙的水平面上,t=时刻滑块从板的左端以速度v水平向右滑行,木板与滑块间存在摩擦,且最大静摩擦力等于滑动摩擦力。
滑块的v-t图像可能是图中的一种。
总之,这类问题的解答有一个基本技巧和方法:在物体运动的每一个过程中,若两个物体的初速度不同,则两物体必然相对滑动。
和物块施加一个水平方向的拉力F,使得它们一起沿斜面向上运动,求:1)当F=10N时,木板和物块的加速度分别是多少?2)当F逐渐增大时,木板和物块的加速度如何变化?3)当F达到一定值时,物块将会脱离木板而单独向上运动,求这个临界值F4)当F继续增大时,木板的运动情况如何?给出合理的解释。
解析:1.对于第一题,根据牛顿第二定律可得:物块A受到的合力为:N1-Mg-μ2N1=Ma物块B受到的合力为:μ1N1-F=mba由于物块A和B之间的动摩擦力等于物块B所受的拉力F,因此有:μ1N1-F=μ2N1解得:N1=mg/(μ1+μ2)=2.13N代入上面两个式子,可得:a=1.64m/s^2b=0.82m/s^22.对于第二题,当F增大时,物块B的加速度会逐渐增大,直到达到最大静摩擦力的大小,此时物块B将开始滑动,加速度保持不变,而物块A的加速度则会逐渐减小,直到最终停下来。
3.对于第三题,当F达到一定值时,物块B将会脱离木板而单独向上运动。
此时,物块B所受的拉力等于最大静摩擦力,即:F=μ1N1=0.3×2.13=0.639N4.对于第四题,当F继续增大时,木板的加速度会逐渐减小,直到最终停下来。
此时,物块B将继续向上运动,而物块A则会开始向下滑动。
这是因为,当F超过一定值时,木板和物块B的合力已经超过了最大静摩擦力,物块B开始滑动,而木板和物块A之间的动摩擦力不足以抵消木板和物块B的拉力,导致木板开始向下滑动。
施加恒力F使得木板沿斜面做匀加速直线运动,物块与木板间最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度为10m/s²。
现在需要解决以下问题:1) 为了使物块不滑离木板,力F应满足什么条件?2) 如果F=37.5N,物块能否滑离木板?如果不能,请说明原因。
如果能,求物块滑离木板所需的时间和沿斜面上升的最大距离。
题目描述了一个由圆弧轨道AB、竖直台阶BC和光滑水平直轨道CD组成的轨道,小车的质量为M,滑块的质量为m。
小车上的弹簧与滑块相互作用,滑块与PQ之间表面的动摩擦因数为,Q点右侧表面是光滑的。
现在需要解决以下问题:1) 滑块滑到B点的瞬间对圆弧轨道的压力大小是多少?2) 为了使滑块既能挤压弹簧,又最终没有滑离小车,小车上PQ之间的距离应该在什么范围内?题目描述了两个高度相同、质量均为0.1kg的带电绝缘滑板A和B,以及质量为0.3kg的物块C。
A的带电量为4mC,C与A之间的动摩擦因数为0.1,A与水平面之间的动摩擦因数为0.2,B的上、下表面光滑,最大静摩擦力可以认为等于滑动摩擦力。
现在施加一水平向右电场强度为80N/C的匀强电场。
需要解决以下问题:1) A与B相碰前的速度是多少?2) 为了使C刚好不脱离滑板,滑板的长度应为多少?3) 在满足(2)的条件下,求最终AB的距离。
3、如图所示,地面和半圆轨道面均光滑。
一质量为1kg、长为4m的小车放在地面上,其右端与墙壁的距离为3m,小车上表面与半圆轨道最低点P的切线相平。
现有一质量为2kg的滑块以6m/s的速度滑上小车左端,带动小车向右运动。
小车与墙壁碰撞时即被粘在墙壁上,已知滑块与小车表面的滑动摩擦因数μ为0.2,重力加速度g取10m/s²。
1)求小车与墙壁碰撞时的速度;2)要滑块能沿圆轨道运动而不脱离圆轨道,求半圆轨道的半径R的取值。
4、如图17所示,固定的凹槽水平表面光滑,其内放置U 形滑板N,滑板两端为半径为0.45m的1/4圆弧面。
A和D分别是圆弧的端点,BC段表面粗糙,其余段表面光滑。
小滑块P1和P2的质量均为m。
滑板的质量为4m,P1和P2与BC面的动摩擦因数分别为μ1=0.10和μ2=0.40,最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力。
开始时滑板紧靠槽的左端,P2静止在粗糙面的B点,P1以4.0m/s的初速度从A点沿弧面自由滑下,与P2发生弹性碰撞后,P1处在粗糙面B点上。
当P2滑到C点时,滑板恰好与槽的右端碰撞并与槽牢固粘连,P2继续运动,到达D点时速度为零。
P1与P2视为质点,取重力加速度g=10m/s²。
问:1)P2在BC段向右滑动时,滑板的加速度为多大?2)BC长度为多少?N、P1和P2最终静止后,P1与P2间的距离为多少?2)题目:物理题解析1) 对于平抛运动,物体的时间t2和高度h可以通过公式t2=2h/g得到。
2) 对于一个斜面,物体的摩擦系数μ和重力加速度g可以通过公式μ=2Mg/(M+s)和g=1m/s2得到。
3) 通过联立求解,可以得到子弹速度v02=2aA(t1-t2)/(m1+m2)。
4) 对于一个货物在弧形轨道上滑动的问题,可以通过机械能守恒和牛顿第二定律来求解。
根据数据,可以得到货物到达圆轨道始、末端时对轨道的压力为750N和1500N,方向竖直向下。
5) 对于一个货物在木板上滑动的问题,可以通过受力分析和牛顿第二定律来求解。
通过联立不等式和数据,可以得到0.24<μ1≤0.36.6) 当μ1=0.3时,可以通过牛顿第二定律和运动学公式来求解货物在木板A上做减速运动时的加速度大小a1和货物滑过木板A系统产生的热量Q1.7) 当货物滑上木板B时,木板B开始滑动,可以通过运动学公式和牛顿第二定律来求解货物滑上木板B经过时间t和木板B的加速度a2,以及木板运动位移x2.货物在水平面上运动,位移与时间的关系为x=1/2at^2.根据题目所给数据,货物相对于木板B的位移为Δx=x1-x2=20m/9,其中x1和x2分别为货物在木板A和木板B上的位移。
由于Δx小于木板长度l=4m,可以看出当货物与木板B达到共同速度后,由于μ1>μ2,两者整体在水平面上做匀减速运动直至停止。
货物与木板B系统产生的热量Q2=μ1m1gΔx=J。
货物滑上木板系统所产生的热量Q=Q1+Q2=2800J≈933.3J。
解析部分分为两个问题。
第一个问题中,对于M和m,根据牛顿第二定律F-(M+m)gsinα=(M+m)a,对于m,有Ff-mgsinα=ma。
其中Ff≤Ffm=μmgcosα,代入数据得F≤30N。
对于M,有F-μmgcosα-Mgsinα=Ma1.对于m,有μmgcosα-mgsinα=ma2.设物块滑离木板所用时间为t,由运动学公式a1t-a2t=L代入数据得t=1.2s。
物块滑离木板时的速度v=a2t。
由公式-2gsinα·x=-v代入数据得x=0.9m。
第二个问题分为三种情况。
当小车PQ之间的距离L足够大时,滑块不与弹簧接触就已经与小车相对静止,设滑块恰好滑到Q点,由功能关系有μmgL=mv^2-(M+m)u^2.联立式子解得L=2R/(5μ)。
当L不是很大时,滑块必然挤压弹簧,由于Q 点右侧是光滑的,滑块必然被弹回到PQ之间,设滑块恰好回到小车的左端P点处,由功能关系有2μmgL=mv^2-(M+m)u^2.联立式子解得L=4R/(5μ)。
综上所述并由式子可知,要使滑块既能挤压弹簧,又最终没有离开小车,PQ之间的距离L应满足的范围是2R/(5μ)≤L<4R/(5μ)。
对于第二个问题的第二部分,由动能定理可得v=[2(qE-μ2mg)/m]^(1/2)。
22………(2分)代入数据解得v=2.5m/s……(1分)综上所述,滑块恰能滑过圆的最高点,且速度为2.5m/s。
(1分)根据动量守恒定律,A与B相碰后速度为v1=2m/s。
C在A上滑行时,A、B分离,B做匀速运动,A与地面的摩擦力f2=0.8N。
A受到的电场力F=qE=0.8N,因此A、C系统动量守恒定律。
当C刚好滑到A左端时共速v2,由动量守恒定律可得v2=4m/s。
设A长度为L,则由能量守恒定律有:μ1MgL=mv1^2/(m+M),代入数据得v1=0.5m/s,L=0.5m。
对C由牛顿第二定律可知:μ1Mg=Ma,得a=1m/s^2.加速时间为t=v2/(0.5v1+v2)=0.5s,A的位移S1=at^2/2=0.625m。
B的位移S2=v1t=1m。
因此两者之间的距离关系式为S=S2-S1+(v1-v2)t=0.375+1.5t。
对于另一篇文章,根据动量守恒定律,滑块与小车相对静止时共同速度为v1=4m/s。
设滑块与小车的相对位移为L1,代入数据解得L1=3m。
设与滑块相对静止时小车的位移为S1,根据动能定理,代入数据解得S1=2m。
因L1<L,S1<S,说明小车与墙壁碰撞前滑块与小车已具有共同速度,且共速时小车与墙壁还未发生碰撞,故小车与碰壁碰撞时的速度即v1=4m/s。
滑块将在小车上继续向右做初速度为v1=4m/s,位移为L2=L-L1=1m的匀减速运动,然后滑上圆轨道的最低点P。
若滑块恰能滑过圆的最高点,设滑至最高点的速度为v,临界条件为v^2mg=mR,根据动能定理,代入数据解得v=2.5m/s。
综上所述,滑块恰能滑过圆的最高点,且速度为2.5m/s。
2.联立动能定理和重力势能公式,得到:$-\mu mgL - mgR= \frac{1}{2}mv^2$。
代入数据解得 $R=0.24m$。
若滑块恰好滑至圆弧到达T点时就停止,则滑块也能沿圆轨道运动而不脱离圆轨道。