高考物理專題匯編物理數(shù)學(xué)物理法(一)及解析(更新版)
【正文】 長度可不計(jì)的光滑圓弧連接，末端恰好水平，運(yùn)動員最后落在水池中，設(shè)滑道的水平距離為L，B點(diǎn)的高h(yuǎn)（小于H）可由運(yùn)動員自由調(diào)節(jié)（），求：(1)運(yùn)動員到達(dá)B點(diǎn)的速度與高度h的關(guān)系；(2)要使運(yùn)動員全過程的水平運(yùn)動距離達(dá)到最大，B點(diǎn)的高度h應(yīng)調(diào)為多大；對應(yīng)的最大水平距離為多大？(3)若圖中H=4m，L=5m，動摩擦因數(shù)，則全過程的水平運(yùn)動距離要達(dá)到7m，h值應(yīng)為多少？（已知）【答案】(1)；(2)(3)或【解析】【分析】【詳解】(1)設(shè)AB與水平面夾角為θ，A運(yùn)動到B過程，克服摩擦阻力做功為由A運(yùn)動到B過程，由動能定理得則(2)物體做平拋運(yùn)動，則，所以當(dāng)，即時x有最大值為對應(yīng)的最大水平距離為(3)由(2)可知代入數(shù)據(jù)得即9．如圖所示，一人對一均勻細(xì)桿的一端施力，力的方向總與桿垂直，要將桿從地板上無滑動地慢慢抬到豎直位置，問：桿與地板之間的靜摩擦因數(shù)至少應(yīng)為多大？【答案】【解析】【分析】【詳解】假設(shè)桿與地板之間的靜摩擦因數(shù)足夠大,當(dāng)桿被抬至與地板成任意角時均不發(fā)生滑動,桿受到作用力、重力、地板的支持力和摩擦力的作用,因滿足共點(diǎn)力平衡條件，、地面對桿的全反力交于點(diǎn)與之間的夾角不能超過摩擦角，如圖所示,考慮臨界的情況,設(shè)細(xì)桿全長為,重心為，有 ．化簡可得．因?yàn)槎ㄖ?所以,當(dāng),即時,最小,則有極大值,且．所以，桿與地板之間的靜摩擦因數(shù)至少應(yīng)為．在靜平衡問題中引入摩擦角后,除了上題所說明的情況外,另一特征便是對平衡問題的研究最終往往衍變?yōu)閷δＰ蛶缀翁卣鞯难芯?這種現(xiàn)象在涉及桿的平衡問題時相當(dāng)普遍,這也是物理競賽要求學(xué)習(xí)者有較強(qiáng)的幾何運(yùn)用能力的原因之一．10．如圖所示，電路由一個電動勢為E、內(nèi)電阻為r的電源和一個滑動變阻器R組成。(1)在圖上用箭頭標(biāo)出各段電路中的電流流向； (2)若滑桿質(zhì)量為m，現(xiàn)用大小為F的水平恒力拉著滑桿從軌道最左側(cè)由靜止開始運(yùn)動，當(dāng)?shù)竭_(dá)軌道中間時電壓表示數(shù)為U，則此時滑桿的速度多少？此過程中回路產(chǎn)生多少熱量？(3)若將滑桿從導(dǎo)軌最左側(cè)勻速移動到最右側(cè)，經(jīng)歷的時間為t，此過程中兩電表讀數(shù)的乘積反映了什么物理含義？其乘積的最大值為多大？【答案】(1) ；(2)，；(3)含義是滑桿右側(cè)軌道電阻消耗的電功率。【答案】（1）；（2）【解析】【分析】【詳解】（1）粒子在加速電場中運(yùn)動的過程中，根據(jù)動能定理有粒子在輻向電場中做勻速圓周運(yùn)動，電場力提供向心力，有聯(lián)立以上兩式解得（2）粒子在勻強(qiáng)磁場中做勻速圓周運(yùn)動，洛倫茲力提供向心力，有解得要使粒子能打在邊界上，則粒子既沒有從邊界射出也沒有從邊界射出，可畫出粒子運(yùn)動徑跡的邊界如圖中Ⅰ和Ⅱ所示由幾何關(guān)系可知，粒子能打在邊界上，必須滿足的條件為解得
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