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高中物理典型题——大全.doc

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高中物理典型大全(一)高中物理典型大全(二)高中物理典型大全(三)高中物理典型大全(四)高中物理典型大全(五)高中物理典型大全(一)力学部分1、如图 1-1 所示,长为 5 米的细绳的两端分别系于竖立在地面上相距为 4 米的两杆顶端 A、B。绳上挂一个光滑的轻质挂钩。它钩着一个重为 12 牛的物体。平衡时,绳中张力 T=____分析与解:本题为三力平衡问题。其基本思路为:选对象、分析力、画力图、列方程。对平衡问题,根据题目所给条件,往往可采用不同的方法,如正交分解法、相似三角形等。所以,本题有多种解法。解法一:选挂钩为研究对象,其受力如图 1-2 所示设细绳与水平夹角为 α ,由平衡条件可知:2TSin α =F,其中 F=12 牛将绳延长,由图中几何条件得:Sin α =3/5,则代入上式可得 T=10 牛。解法二:挂钩受三个力,由平衡条件可知:两个拉力(大小相等均为 T)的合力 F’与 F 大小相等方向相反。以两个拉力为邻边所作的平行四边形为菱形。如图 1-2 所示,其中力的三角形△OEG 与△ADC 相似,则: 得:牛。想一想:若将右端绳 A 沿杆适当下移些,细绳上张力是否变化?(提示:挂钩在细绳上移到一个新位置,挂钩两边细绳与水平方向夹角仍相等,细绳的张力仍不变。)2、如图 2-1 所示,轻质长绳水平地跨在相距为 2L 的两个小定滑轮 A、B 上,质量为m 的物块悬挂在绳上 O 点,O 与 A、B 两滑轮的距离相等。在轻绳两端 C、D 分别施加竖直向下的恒力 F=mg。先托住物块,使绳处于水平拉直状态,由静止释放物块,在物块下落过程中,保持 C、D 两端的拉力 F 不变。(1)当物块下落距离 h 为多大时,物块的加速度为零?(2)在物块下落上述距离的过程中,克服 C 端恒力 F 做功 W 为多少?(3)求物块下落过程中的最大速度 Vm 和最大距离 H?分析与解:物块向下先作加速运动,随着物块的下落,两绳间的夹角逐渐减小。因为绳子对物块的拉力大小不变,恒等于 F,所以随着两绳间的夹角减小,两绳对物块拉力的合力将逐渐增大,物块所受合力逐渐减小,向下加速度逐渐减小。当物块的合外力为零时,速度达到最大值。之后,因为两绳间夹角继续减小,物块所受合外力竖直向上,且逐渐增大,物块将作加速度逐渐增大的减速运动。当物块下降速度减为零时,物块竖直下落的距离达到最大值 H。当物块的加速度为零时,由共点力平衡条件可求出相应的 θ 角,再由 θ 角求出相应的距离 h,进而求出克服 C 端恒力 F 所做的功。对物块运用动能定理可求出物块下落过程中的最大速度 Vm 和最大距离 H。(1)当物块所受的合外力为零时,加速度为零,此时物块下降距离为 h。因为 F 恒等于 mg,所以绳对物块拉力大小恒为 mg,由平衡条件知:2 θ =120°,所以 θ =60°,由图 2-2 知:h=L*tg30°= L [1](2)当物块下落 h 时,绳的 C、D 端均上升 h’,由几何关系可得:h’= -L [2]克服 C 端恒力 F 做的功为:W=F*h’ [3]由[1]、[2]、[3]式联立解得:W=( -1)mgL(3)出物块下落过程中,共有三个力对物块做功。重力做正功,两端绳子对物块的拉力做负功。两端绳子拉力做的功就等于作用在 C、D 端的恒力 F 所做的功。因为物块下降距离 h 时动能最大。由动能定理得:mgh-2W= [4]将[1]、[2]、[3]式代入[4]式解得:Vm=当物块速度减小为零时,物块下落距离达到最大值 H,绳 C、D 上升的距离为 H’。由动能定理得:mgH-2mgH’=0,又 H’= -L,联立解得:H= 。3、如图 3-1 所示的传送皮带,其水平部分 ab=2 米,bc=4 米,bc 与水平面的夹角α= 37°,一小物体 A 与传送皮带的滑动摩擦系数μ= 0.25,皮带沿图示方向运动,速率为 2 米/秒。若把物体A 轻轻放到 a 点处,它将被皮带送到 c 点,且物体 A 一直没有脱离皮带。求物体 A 从 a 点被传送到 c 点所用的时间。分析与解:物体 A 轻放到 a 点处,它对传送带的相对运动向后,传送带对 A 的滑动摩擦力向前,则 A 作初速为零的匀加速运动直到与传送带速度相同。设此段时间为 t1,则:a1=μ g=0.25x10=2.5 米/秒 2 t=v/a 1=2/2.5=0.8 秒设 A 匀加速运动时间内位移为 S1,则:设物体 A 在水平传送带上作匀速运动时间为 t2,则设物体 A 在 bc 段运动时间为 t3,加速度为 a2,则:a2=g*Sin37°-μ gCos37°=10x0.6-0.25x10x0.8=4 米/秒 2解得:t 3=1 秒 (t 3=-2 秒舍去
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