2010上海高考物理包括以下內容:
力學部分:
1. 勻變速直線運動規律及其應用。
2. 牛頓運動定律及其應用。
3. 動量。
4. 動量守恒定律及其應用。
5. 機械能守恒定律及應用。
6. 碰撞與爆炸。
7. 相對論。
8. 振動和波。
9. 光學。
電學部分:
1. 電場。
2. 電路。
3. 磁場。
4. 電磁感應。
5. 交變電流。
6. 傳感器。
熱學部分:
1. 分子動理論。
2. 熱力學第一定律和熱力學第二定律。
此外,還有選修3-2模塊(電磁學)和選修3-5模塊(碰撞與動量守恒、原子結構與原子核初步知識)。具體考試內容可能會根據每年的上海高考物理考試大綱有所變化。
題目:一質量為m的小球,從高度為h處自由下落,當其著地速度為多少時,才能完成一次“反彈”并恰好不跳出地面?忽略空氣阻力,重力加速度為g。
解答:
根據機械能守恒定律,小球在反彈前的動能等于反彈后的動能與勢能之和。設反彈后的速度為v,則有:
Ekin = Epot + mgh
其中Ekin是小球反彈前的動能,Epot是小球反彈后的勢能(即反彈高度),mgh是小球自由下落的高度。
由于小球在反彈過程中只受到重力和彈力(支持力)的作用,因此彈力做的功等于小球動能的增量。設彈力為F,則有:
Fh = Ekin - 0
其中F是彈力,h是反彈高度。
將上述兩個式子聯立,可得:
F = 2mg
由于小球在反彈過程中只受到重力和彈力的作用,因此小球在反彈過程中的加速度為:
a = g
根據速度公式v = at,可得小球反彈后的速度為:
v = at = g(2h) = 2gh
因此,小球反彈并恰好不跳出地面的條件是反彈后的速度為2gh。此時小球自由下落時的動能為mgh,而彈力做的功為2mgh,因此小球的總機械能為mgh + 2mgh = 3mgh。所以,當小球自由下落時的速度至少為3gh時,才能完成一次“反彈”并恰好不跳出地面。