暫無2016高三海淀二模物理的完整答案,但可以提供一些相關信息:
1. 試題題型:本試卷包括選擇題和非選擇題兩部分。選擇題每小題選出答案后,用2B鉛筆把答題卡上對應題目的答案標號涂黑,非選擇題必須用黑色字跡的鋼筆或簽字筆作答,答案寫在試卷或草稿紙上無效。
2. 考試內容:包括力和運動、電場和磁場、電磁感應、光學、原子物理、物理實驗等部分。
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題目:
一質量為m的小球從高為H的塔頂自由下落,已知小球最后與地面發生彈性碰撞,且小球在碰撞過程中損失的機械能不超過5%.求小球最后靜止于地面時,離塔頂的高度h的范圍。
答案:
(1)小球自由下落至地面所需時間為t,則有:
H = 1/2gt^2
小球與地面碰撞過程中動量守恒,設碰撞后小球的速度為v1,則有:
mv = mv1 - mv0
小球與地面碰撞后反彈的高度為h,則有:
h = 1/2gt^2 - 1/2g(t-t1)^2
其中t1為小球反彈到最高點的時間,則有:
t1 = (t-v/g)
小球反彈后繼續下落至地面所需時間為t2,則有:
t2 = (v1 - v)/g
小球反彈后繼續下落至地面時速度為v2,則有:
v2 = v - g(t + t1)
小球繼續下落至塔頂所需時間為t3,則有:
t3 = (v2 - v)/g
(2)設小球在碰撞過程中損失的機械能為E,則有:
E = 0.05mv^2 = 0.5mv^2 - 0.45mv^2 = 0.05mgH
根據能量守恒定律可得:E = 0.5mv'^2 + 0.5mv^2 - 0.5mv^2 = 0.5mg(H-h) + 0.5mgh
聯立以上各式可得:h = H - E/mg + h',其中h'為小球反彈后繼續下落至地面時的距離。
根據題意可得:h' > 0,且h' < h + H - h',解得h > (E/mg)^(1/2) - H/2。
因此,小球最后靜止于地面時,離塔頂的高度h的范圍為(E/mg)^(1/2) - H/2 < h < H。