高三物理豎直平面可能出現在以下情況中：
豎直面圓周運動。小球在豎直面內做圓周運動，最高點和最低點處物體的加速度或重力提供向心力。
單擺。單擺的小球在豎直平面內做周期性運動，在最高點，小球受到繩的拉力和重力的分力，提供向心力。
機械能守恒實驗。在實驗中，小球從某一高度釋放，在豎直平面內做自由落體運動，到達最高點時，小球受重力作用。
離心運動。在豎直平面內的加速旋轉的離心運動中，物體受到的離心力的原因是向心力不足，物體要遠離圓心。
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例題：一個質量為m的小球，從高度為H處自由下落，與地面發生完全彈性碰撞，碰撞時間極短。求小球碰撞后的速度。
【分析】
小球自由下落，做初速度為零的自由落體運動，根據自由落體運動的規律求出小球落地時的速度。小球與地面發生彈性碰撞，遵守動量守恒和機械能守恒，根據守恒條件建立方程求解即可。
【解答】
解：小球自由下落，做初速度為零的勻加速直線運動，由$H = \frac{1}{2}gt^{2}$得：
$t = \sqrt{\frac{2H}{g}}$
小球落地時的速度為：$v = gt = \sqrt{2gH}$
小球與地面發生彈性碰撞，遵守動量守恒和機械能守恒，設小球反彈后的速度大小為$v^{\prime}$，取反彈方向為正方向，由動量守恒定律得：
mv = - mv^{\prime} + m( - v^{\prime})
由機械能守恒定律得：\frac{1}{2}mv^{2} = \frac{1}{2}mv^{\prime^{2}} + \frac{1}{2}m( - v^{\prime})^{2}
代入數據解得：$v^{\prime} = \sqrt{3}v$
所以小球碰撞后的速度大小為$\sqrt{3}v$，方向豎直向上。
