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題目:
【例題】(高三期末物理東城)一質量為 m 的小球,從高為 h 的位置自由下落,到達地面時的速度為 v。忽略空氣阻力,求小球到達地面時的動能。
分析:
1. 小球自由下落,受到重力作用,重力做正功,小球動能增加。
2. 已知小球的高度 h 和速度 v,可以求出小球的動能。
解答:
根據動能定理,小球自由下落時,重力做正功,空氣阻力不做功,所以小球的動能增加量等于重力所做的功。
設小球到達地面時的動能為 Ek,則有:
$W_{G} = \Delta E_{k}$
其中,W_{G} 是重力所做的功,h 是小球的高度,$v$ 是小球到達地面時的速度。
根據動能定理,有:
$W_{G} = \frac{1}{2}mv^{2}$
所以,小球到達地面時的動能為:
$E_{k} = \frac{1}{2}mv^{2}$
答案:小球到達地面時的動能為 $\frac{1}{2}mv^{2}$。