高考物理的選修3-5包括原子結(jié)構(gòu)、原子核兩個(gè)模塊。具體涉及的內(nèi)容會根據(jù)不同版本教材有所變化。
如人教版3-5選修部分包括:核力與結(jié)合能;動量守恒定律;碰撞;能量守恒和轉(zhuǎn)化定律及其應(yīng)用;近代物理初步波粒二象性;原子和原子核的組成;衰變;能級等。
請注意,這些都只是可能考查的內(nèi)容,具體高考時(shí)會考哪些內(nèi)容,還請關(guān)注高考真題。
題目:一個(gè)質(zhì)量為$m$的小球從高度為$H$的平臺上以速度$v_{0}$水平拋出,與地面發(fā)生碰撞后反彈的高度為$h$。假設(shè)小球在運(yùn)動過程中所受的空氣阻力大小恒為f,求小球在運(yùn)動過程中損失的機(jī)械能。
分析:小球在運(yùn)動過程中受到重力、空氣阻力和地面彈力三個(gè)力的作用。根據(jù)動量守恒定律,小球在碰撞前后的動量應(yīng)該保持不變。同時(shí),根據(jù)能量守恒定律,小球損失的機(jī)械能等于克服空氣阻力所做的功。
解:根據(jù)動量守恒定律,小球在碰撞前后的動量應(yīng)該保持不變,即:
$mv_{0} = m\mathbf{\cdot}v_{1} + m\mathbf{\cdot}v_{2}$
其中,$v_{1}$表示小球反彈后的速度,$v_{2}$表示小球反彈后的速度方向與水平方向的夾角。
根據(jù)能量守恒定律,小球損失的機(jī)械能等于克服空氣阻力所做的功,即:
$\Delta E = \frac{1}{2}mv_{0}^{2} - \frac{1}{2}mv_{1}^{2} - \frac{f(H + h)}{m}$
其中,$f$表示空氣阻力的大小。
將上述兩式聯(lián)立,可得:
$\Delta E = \frac{f(H + h)}{m}$
因此,小球在運(yùn)動過程中損失的機(jī)械能為$\frac{f(H + h)}{m}$。