江蘇高考物理包括以下內容:
1. 必修模塊“物理1”:包含質點運動描述、相互作用與牛頓運動定律等內容。
2. 選修模塊“物理2”:這部分內容主要包括平拋運動與類平拋運動、振動和波、分子動理論、熱力學定律等。
3. 實驗內容:包括力學實驗、電學實驗和光學實驗等。
此外,江蘇高考物理還有部分選修內容,包括近代物理初步和3-5部分。其中,近代物理初步包括相對論與量子力學簡介等內容,3-5部分則包括原子核、粒子和宇宙等內容。
請注意,具體的考試范圍和內容可能會根據不同的地區和學校有所變化,建議咨詢相關教育部門或學校以獲取更準確的信息。
問題:一個質量為 m 的小球,在距地面高度為 H 的位置以初速度 v0 拋出,不計空氣阻力。求小球落地時的速度大小。
解答:
根據機械能守恒定律,小球拋出后的機械能守恒,即:
E_{k0} + E_{p0} = E_{k} + E_{p}
其中,E_{k0} 是小球拋出時的動能,E_{p0} 是小球拋出時的重力勢能,E_{k} 是小球落地時的動能,E_{p} 是小球落地時的重力勢能。
由于小球在運動過程中只受到重力作用,因此重力勢能和動能相互轉化,重力勢能轉化為動能。根據能量守恒定律,小球落地時的動能等于拋出時的動能加上重力勢能的變化量。
設小球落地時的速度大小為 v,方向與地面成 θ 角,則有:
E_{k} = \frac{1}{2}mv^{2} = \frac{1}{2}mv_{0}^{2} + mgh
其中,h 是小球在地面上的投影距離,即 H = h。
將 h = H 代入上式可得:
E_{k} = \frac{1}{2}mv_{0}^{2} + mgH
由于小球在運動過程中只受到重力作用,因此重力做功等于重力勢能的減少量。根據重力做功公式,有:
W = -mgh = -mgH
將 W = -mgH 代入上式可得:
\frac{1}{2}mv^{2} = \frac{1}{2}mv_{0}^{2} - mgH
化簡可得:
v^{2} = v_{0}^{2} - 2gH
最后,根據速度的分解和合成公式,可得小球落地時的速度大小為:
v = \sqrt{v_{0}^{2} - 2gH}
其中 g 是重力加速度。