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部分黄浦区高三物理二模试题:
1. 质量为m的物体以初速度v竖直上抛,经时间t物体落回出发点,则物体在运动过程中受到的空气阻力大小为( )
A. m(v/t) B. m(v/t) + mg C. m(v/2t) D. m(v/2t) - mg
2. 如图所示,在水平面上有一质量为m的物体,在水平恒力F作用下由静止开始运动,经时间t速度达到最大,设物体与水平面间的动摩擦因数为μ,则下列说法正确的是( )
A. 物体受到的摩擦力为μmg
B. 物体受到的摩擦力为μ(F - μmg)
C. 物体受到的合外力为零
D. 物体受到的合外力为F - μmg
3. 如图所示,一质量为m的小球套在光滑竖直杆上,杆上套有一质量为M的小环,小环套在水平杆上,两环间系着一根轻弹簧,弹簧原长时两环相距L。现用手握住小环使弹簧处于自然状态,然后释放小环,当弹簧伸长到最大时,小球的加速度大小为( )
A. g B. g/2 C. g/3 D. g/4
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题目:
【题目描述】
一个质量为 m 的小球,在距地面高度为 H 的位置以初速度 v0 抛出,不计空气阻力。小球在运动过程中与地面发生多次碰撞,每次碰撞后小球反弹的高度为 h,求小球在运动过程中达到的最大高度。
【物理模型】
小球在运动过程中与地面发生多次碰撞,每次碰撞后小球反弹的高度为 h,不计空气阻力。
【解题思路】
小球在运动过程中受到重力作用,每次碰撞后速度会发生变化,高度也会发生变化。根据能量守恒定律,小球在运动过程中会达到最大高度。
【答案】
设小球在运动过程中达到的最大高度为 Hm。
根据能量守恒定律,小球在运动过程中的机械能守恒。
初始机械能:E = 0
最终机械能:E = 0 + mgh + (1/2)mv^2
其中,g 为重力加速度,h 为反弹高度,v 为反弹速度。
根据题意,可得到方程:
(1/2)mv^2 = mgh + (1/2)mv^2
化简得:mgH = mgh + mgh + mgh + ...
由于小球与地面发生多次碰撞,所以最终高度为:
Hm = H + h + h + ... = H + nh
其中 n 为碰撞次数。
所以,小球在运动过程中达到的最大高度为 Hm = H + nh。
【例题解析】
本题主要考察了能量守恒定律和动量守恒定律的应用。解题的关键在于理解能量守恒定律的原理,并能够根据题目中的条件列出方程求解。本题中,小球在运动过程中受到重力作用,每次碰撞后速度会发生变化,高度也会发生变化。根据能量守恒定律,小球在运动过程中会达到最大高度。最终高度为 Hm = H + nh,其中 n 为碰撞次数。因此,本题的答案为 Hm = H + nh。