抱歉,无法提供2017海淀高三物理期末考试的全部试题,但可以提供一些部分试题作为参考。
部分试题包括:
1. 质量为m的小球用长为L的细线悬挂于O点,细线偏离竖直方向37度角,小球恰好在竖直平面内做圆周运动,则小球通过最高点时受到的细线的拉力为( )
2. 质量为m的物体从静止开始以g/2的加速度沿竖直方向下落高度h的过程中,下列说法正确的是( )
3. 质量为m的小球从斜面顶端由静止开始匀加速下滑,经时间t到达斜面底端,下滑距离为L,重力加速度为g,则小球到达斜面底端时重力的瞬时功率为( )
请注意,以上题目都只是示例,真正的期末试题可能会有所不同。建议查阅最新的海淀高三物理期末试题册。
题目:
一质量为m的小球,从高为H的地方自由落下,与地面发生碰撞,反弹高度为h,碰撞时间为Δt,求小球对地面的平均冲击力。
解析:
1. 初始阶段:小球自由落体,做初速度为0的自由落体运动,加速度为g。
2. 碰撞阶段:小球与地面发生弹性碰撞,遵守动量守恒和能量守恒。
3. 冲击阶段:小球在碰撞后的瞬间受到地面的冲击力作用,假设冲击力为F,方向向上。
解题步骤:
1. 列出小球自由落体时的运动学方程:$H = 0.5 \times g \times t^{2}$
2. 列出碰撞后的运动学方程:$h = (1 - \frac{\Delta t}{2}) \times g \times t$
3. 根据动量守恒定律,列出碰撞前后的动量关系:$m \times g \times t = (m + F \times \Delta t) \times ( - g \times \Delta t)$
4. 根据能量守恒定律,列出碰撞前后能量的关系:$E = E_{0} + F \times \Delta x$
5. 假设冲击力F向上,根据牛顿第三定律,小球对地面的平均冲击力为F',则有:$F' = - F$
6. 将上述方程带入能量守恒方程中,得到一个关于F的一元一次方程,解得F。
答案:
解得F = (m(H-h)) / (m+h) × g。由此可得到小球对地面的平均冲击力大小为(m(H-h)) / (m+h) × g,方向向下。
总结:
本题主要考察了自由落体运动、弹性碰撞、动量守恒和能量守恒定律的应用。解题的关键在于正确理解题意,列出正确的运动学方程和能量方程,并使用牛顿第三定律得到平均冲击力的方向。