甘肅省高考物理科目包含以下內容:
1. 力學部分:質點運動學、牛頓運動定律、動量、功和能、沖量和動量定理、機械能守恒定律等。
2. 熱學部分:分子動理論、熱力學定律等。
3. 電學部分:直流電、電磁感應等。
4. 光學與原子物理部分:光的干涉、衍射、偏振和量子物理的基本知識。
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題目:一個質量為 m 的小球,在距離地面高度為 H 的位置以初速度 v0 拋出,不計空氣阻力,求小球落地時的動量。
解析:
1. 小球在空中運動時受到重力作用,其方向豎直向下,大小為 mg。
2. 小球在運動過程中做的是勻變速運動,其加速度為重力加速度。
3. 根據運動的分解,小球落地時的速度可以分解為水平方向和豎直方向兩個分量。
答案:
根據動量定理,小球的動量變化等于合外力的沖量,即 mgt = ΔP,其中 t 為小球在空中運動的時間。
在豎直方向上,小球做自由落體運動,其運動時間為 t = √(2H/g)。
在水平方向上,小球做勻速直線運動,其位移為 x = v0t。
因此,小球的動量變化為 ΔP = mgt = m√(2H/g)。
由于小球在運動過程中只受到重力作用,所以小球的動量變化等于重力的沖量。因此,小球落地時的動量為 P = mv0 + m√(2H/g)。
注意:本題是一個基礎題,主要考察了動量定理和自由落體運動的相關知識。考生需要理解動量定理的基本原理,并能夠將自由落體運動與動量定理相結合。同時,考生還需要注意題目的細節和要求,如單位和符號等。