高考物理的考試科目是物理學科,其總分數為110分。具體分值為:單項選擇題為8個小題,每個小題3分,共24分;多項選擇題為4個小題,每個小題4分,共16分;實驗與探究題分為兩類,分別為力與熱、電與磁,每個小題中有幾個小問題,每個問題都會給出分數,加起來共30分;計算題共4個小題,共50分。
題目:一個質量為$m$的小球,從離地面高為$H$處以初速度$v_{0}$水平拋出。求小球在空中運動過程中重力的功和重力勢能的變化。
【分析】
小球在空中運動過程中,重力做功為零,重力勢能的變化量等于重力做的功。
【解答】
小球在空中運動過程中,重力做功為零,即:
$W_{G} = 0$
小球下落的高度為:
$h = \frac{1}{2}gt^{2}$
其中$g$為重力加速度,$t$為小球在空中運動的時間。
根據題意可知,小球在空中運動的時間為:
$t = \sqrt{\frac{2H}{g}}$
所以小球下落的高度為:
$h = \frac{1}{2}gt^{2} = \frac{H}{g}$
重力勢能的變化量等于重力做的功,即:
$\Delta E_{P} = mgh = m \times \frac{H}{g}$
所以小球在空中運動過程中,重力勢能的變化量為$\frac{mgH}{g} = H$。