2014年北京高考物理科目考试包含以下内容:
1. 力学和热学部分:包括运动学、牛顿运动定律、动量、功和能、气体定律等。
2. 电学部分:包括库仑定律、电场强度、电势差、电阻定律、欧姆定律等。
3. 光学部分:包括几何光学、光的干涉和衍射等。
4. 近代物理部分:包括光的量子性、原子结构等。
此外,考生还需掌握物理实验的原理、操作、数据处理及仪器使用等。以上内容仅供参考,具体考试内容请以当年高考考试大纲及试题为准。
抱歉,我无法提供2014年北京物理高考的例题。
问题:一质量为m的小球,在距地面高为h处以初速度v0水平抛出,不计空气阻力,求小球在运动过程中克服空气阻力做的功。
答案:
设小球在运动过程中克服阻力做的功为W,根据动能定理有:
(1/2)mv² - (1/2)mv₀² = mgh + W
其中,mgh表示小球受到的重力做的功,而W表示小球克服空气阻力做的功。
为了求解W,我们需要知道空气阻力的大小和方向。假设空气阻力的大小为f,方向与小球的运动方向相反,那么有:
- f = -k(dv/dt)
其中,k是空气阻力系数,dv/dt是小球的速度变化率。
将上述两个式子代入动能定理的表达式中,得到:
(1/2)mv² - (1/2)mv₀² = mgh + k∫(v₀, v)( - dv/dt)
其中,∫(v₀, v)表示从v₀到v的速度变化范围内的积分。
将∫(v₀, v)代入上式,得到:
(1/2)mv² - (1/2)mv₀² = mgh + k∫(0, h)( - dv/dt) + W
将时间t从0到h代入dv/dt的积分中,得到:
(1/2)mv² - (1/2)mv₀² = mgh + k∫(0, h)( - v₀/√(1 + 2gh)) + W
接下来,我们可以通过求解积分来求得W的值。根据微积分的知识,我们可以得到:
∫(0, h)( - v₀/√(1 + 2gh)) = - v₀h/√(1 + 2gh)|(0, h) - ∫(0, h)( - √(1 + 2gh)) = hv₀/√(1 + 2gh) + √(1 + 2gh)h/2
将这个结果代入上式中,得到:
W = (mgh + hv₀/√(1 + 2gh) + √(1 + 2gh)h/2)(1 - √(1 + 2gh)) - (1/2)mv₀²