新高考2021物理湖北有化學(xué)、生物、地理、政治、歷史、物理等科目組合。
題目:一個質(zhì)量為$m$的小球,從高度$H$處自由下落,當(dāng)它速度大小達(dá)到其著地時瞬時速度的一半時經(jīng)歷的時間為多少?
解析:
小球著地時的速度為:$v = \sqrt{2gH}$
當(dāng)速度大小達(dá)到著地時瞬時速度的一半時,其速度為:$v_{1} = \sqrt{gH}$
根據(jù)位移時間關(guān)系公式,有:$v_{1}^{2} = 2ax$
解得:$x = \frac{v_{1}^{2}}{2g} = \frac{gH}{2}$
根據(jù)運(yùn)動學(xué)公式,有:$x = \frac{1}{2}gt^{2}$
解得:$t = \sqrt{\frac{x}{g}} = \sqrt{\frac{gH}{2g}} = \frac{\sqrt{2}}{2}H$
答案:當(dāng)小球速度大小達(dá)到著地時瞬時速度的一半時,經(jīng)歷的時間為$\frac{\sqrt{2}}{2}H$。