2023年江蘇高考物理考試科目包括:
1. 考試范圍:物理必修、選修2-2、3-1。
2. 考試內(nèi)容:力學(xué)和電磁學(xué)。
具體包括以下知識(shí)點(diǎn):
1. 運(yùn)動(dòng)學(xué)、牛頓運(yùn)動(dòng)定律和動(dòng)量基本題;
2. 能量與動(dòng)量、萬(wàn)有引力定律和振動(dòng)與波的較難題;
3. 靜電場(chǎng)、恒定電流和磁場(chǎng)部分;
4. 熱學(xué)和光學(xué)部分;
5. 實(shí)驗(yàn)題部分;
6. 選修部分。
以上內(nèi)容僅供參考,建議查閱往年的高考真題以獲取更準(zhǔn)確的信息。
題目:一個(gè)質(zhì)量為 m 的小球,在距離地面高為 H 的位置以初速度 v0 拋出,不計(jì)空氣阻力,小球落地時(shí)的速度大小為 v。求小球在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中受到的重力做的功和空氣阻力做的功。
解析:
1. 小球在空中運(yùn)動(dòng)時(shí)受到重力和空氣阻力的作用,根據(jù)動(dòng)能定理可以求出重力做的功和空氣阻力做的功。
2. 小球在空中運(yùn)動(dòng)時(shí),重力做功與路徑無(wú)關(guān),只與小球初末位置的高度差有關(guān)。空氣阻力做功與路徑有關(guān),但空氣阻力做負(fù)功。
解題過(guò)程:
根據(jù)動(dòng)能定理,有:
W1 + W2 = ΔE
其中,W1為重力做的功,W2為空氣阻力做的功。ΔE為小球落地時(shí)的動(dòng)能變化量。
由于小球在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中只受重力和空氣阻力,所以有:
W1 = mgh
其中,h為小球落地時(shí)的高度差。
由于空氣阻力做負(fù)功,所以有:
W2 = -fh
其中,f為空氣阻力的大小,h為小球在空中運(yùn)動(dòng)時(shí)的高度差。
將上述兩式代入動(dòng)能定理公式中,可得:
-fh + mgh = ΔE
由于空氣阻力和重力都是恒力,所以空氣阻力的大小可以表示為:
f = kv^2
其中,k為空氣阻力系數(shù)。將上述兩式代入動(dòng)能定理公式中,可得:
-kv^2H + mgh = ΔE
根據(jù)動(dòng)能定理,小球落地時(shí)的速度大小為 v,所以有:
ΔE = 0.5mv^2 - 0.5mv0^2
將上述兩式代入上式中,可得:
-kv^2H + mgh = 0.5mv^2 - 0.5mv0^2 - kv^2H = 0.5mv^2 - 0.5mv0^2 - kv^2H = (mg - kv^2)H = 0.5mv^2 - 0.5mv0^2 - (mgH) = (mg - kH)v^2 - mv0^2 - (mgH) = (mgH - kH)v^2 - mv0^2 - mv^2 = (mgH - kH)(v - v0)^2 + mv0^2(v > v0)
所以,小球在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中受到的重力做的功為 mgh,空氣阻力做的功為 -kv^2H。最終結(jié)果為 (mgH - kH)(v - v0)^2 + mv0^2。