新高考物理類涉及的科目包括物理、化學、生物、地理、政治、歷史等。具體選擇哪一門科目,需要根據個人興趣、學科優勢和未來職業規劃等因素來決定。
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題目:
一個物體從高為H的平臺上以初速度V0水平拋出,恰好從平臺邊緣的A點沿切線方向進入寬度為d的圓形軌道,求圓形軌道的半徑。
分析:
物體在水平方向上做勻速直線運動,在豎直方向上做自由落體運動,根據高度和速度的關系求出物體到達圓形軌道時的豎直分速度。
物體在圓形軌道上運動時,受到重力作用,做勻變速曲線運動,需要求出向心力和向心加速度。
解題:
根據平拋運動規律,有水平方向:$v_{x} = v_{0}$
豎直方向:$v_{y} = \sqrt{2gh} = \sqrt{2g(H - \fractxrzbvzd{2})}$
物體恰好沿切線方向進入圓形軌道,說明此時速度為切線方向的速度,即$v = \sqrt{v_{x}^{2} + v_{y}^{2}}$
根據向心力公式,有$F = m\frac{v^{2}}{R}$
重力加速度$g$和圓周運動的半徑$R$已知,可以求出向心力的大小。
解得:$R = \frac{v_{0}^{2} + v^{2}}{g} = \frac{v_{0}^{2} + \sqrt{v_{0}^{2}(H - \fractxrzbvzd{2})^{2}}}{g}$
答案:圓形軌道的半徑為$\frac{v_{0}^{2} + \sqrt{v_{0}^{2}(H - \fractxrzbvzd{2})^{2}}}{g}$。