江蘇高考物理包括以下內(nèi)容:
1. 必修模塊“物理1”:包含質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)描述、相互作用與牛頓運(yùn)動(dòng)定律等內(nèi)容。
2. 選修模塊“物理2”:這部分內(nèi)容主要包括平拋運(yùn)動(dòng)與類平拋運(yùn)動(dòng)、振動(dòng)和波、分子動(dòng)理論、熱力學(xué)定律等。
3. 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容:包括力學(xué)實(shí)驗(yàn)、電學(xué)實(shí)驗(yàn)和光學(xué)實(shí)驗(yàn)等。
此外,江蘇高考物理還有部分選修內(nèi)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(duì)論與量子力學(xué)簡(jiǎn)介等內(nèi)容,3-5部分則包括原子核、粒子和宇宙等內(nèi)容。
請(qǐng)注意,具體的考試范圍和內(nèi)容可能會(huì)根據(jù)不同的地區(qū)和學(xué)校有所變化,建議咨詢相關(guān)教育部門或?qū)W校以獲取更準(zhǔn)確的信息。
問題:一個(gè)質(zhì)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(jì)空氣阻力。求小球落地時(shí)的速度大小。
解答:
根據(jù)機(jī)械能守恒定律,小球拋出后的機(jī)械能守恒,即:
E_{k0} + E_{p0} = E_{k} + E_{p}
其中,E_{k0} 是小球拋出時(shí)的動(dòng)能,E_{p0} 是小球拋出時(shí)的重力勢(shì)能,E_{k} 是小球落地時(shí)的動(dòng)能,E_{p} 是小球落地時(shí)的重力勢(shì)能。
由于小球在運(yùn)動(dòng)過程中只受到重力作用,因此重力勢(shì)能和動(dòng)能相互轉(zhuǎn)化,重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能。根據(jù)能量守恒定律,小球落地時(shí)的動(dòng)能等于拋出時(shí)的動(dòng)能加上重力勢(shì)能的變化量。
設(shè)小球落地時(shí)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(yùn)動(dòng)過程中只受到重力作用,因此重力做功等于重力勢(shì)能的減少量。根據(jù)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(jiǎn)可得:
v^{2} = v_{0}^{2} - 2gH
最后,根據(jù)速度的分解和合成公式,可得小球落地時(shí)的速度大小為:
v = \sqrt{v_{0}^{2} - 2gH}
其中 g 是重力加速度。