高考物理的選修3-5包括原子結構、原子核兩個模塊。具體包括以下幾個知識點:
1. 原子結構:氫原子的波函數、定態、能級、躍遷。
2. 核力與結合能:核力、原子核的結合能與比結合能。
3. 原子核的組成:天然放射現象與原子核的復雜結構。
4. 核反應:各種粒子組成的“噴泉”模型、電荷數和質量數守恒。
請注意,由于高考內容會根據地區和考試大綱有所不同,所以具體的考試內容可能會略有不同。
題目:一個質量為$m$的小球從高度為$H$的平臺上以速度$v_{0}$水平拋出,與地面發生碰撞后反彈的高度為$h$。假設小球在運動過程中所受的空氣阻力大小恒為f,求小球從拋出到停止運動的過程中,克服空氣阻力所做的功。
分析:小球的運動過程包括平拋運動和阻力做功兩個階段。在平拋運動過程中,小球受到重力和水平方向的推力作用,這兩個力的合力提供小球的平拋運動的加速度。在阻力做功階段,小球受到阻力作用,阻力與運動方向相反,因此阻力做負功。
解:根據動能定理,小球在平拋運動過程中,重力做功為:
W_{G} = \frac{1}{2}mv^{2} - \frac{1}{2}mv_{0}^{2}
阻力做功為:
W_{f} = -fh
根據動能定理,有:
W_{G} + W_{f} = 0
代入數據解得:
W_{f} = \frac{1}{2}mv^{2} - \frac{1}{2}mv_{0}^{2} - fh
由于空氣阻力大小恒為$f$,方向與運動方向相反,因此小球在運動過程中受到的阻力大小不變。根據能量守恒定律,小球從拋出到停止運動的過程中,克服空氣阻力所做的功等于小球的機械能損失量。因此,克服空氣阻力所做的功為:
W = \frac{1}{2}mv^{2} - \frac{1}{2}mv_{0}^{2}
答案:小球從拋出到停止運動的過程中,克服空氣阻力所做的功為$\frac{1}{2}mv^{2} - \frac{1}{2}mv_{0}^{2}$。