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初中物理2016高三西城物理一模考点

2024-07-29 14:46:16综合与其它678
  • 2016高三西城物理一模

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1. 力学综合应用题,主要考察了牛顿运动定律和动量定理,以及动能定理和功能关系。96i物理好资源网(原物理ok网)

2. 电磁感应问题,主要考察了电磁感应的综合应用。96i物理好资源网(原物理ok网)

3. 光学问题,主要考察了光的干涉和衍射原理的应用。96i物理好资源网(原物理ok网)

此外,还有带电粒子在电场中的运动、万有引力等考点。建议您查询北京西城教育考试院官网获取更多信息。96i物理好资源网(原物理ok网)


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【题目描述】96i物理好资源网(原物理ok网)

一个质量为m的小球,从高度为h处自由下落,进入一个宽度为d的竖直放置的弹簧中,弹簧被压缩了x。小球与弹簧碰撞过程中不损失能量。重力加速度为g。96i物理好资源网(原物理ok网)

【问题】96i物理好资源网(原物理ok网)

小球碰撞弹簧后的速度是多少?96i物理好资源网(原物理ok网)

【解析】96i物理好资源网(原物理ok网)

1. 小球从高度为h处自由下落,其速度为:96i物理好资源网(原物理ok网)

v = sqrt(2gh)96i物理好资源网(原物理ok网)

2. 小球与弹簧碰撞过程中,弹簧会对小球产生一个大小为kx的弹力(其中k为弹簧的劲度系数),这个力与小球的速度方向相反。由于碰撞过程不损失能量,因此这个弹力的大小应该等于小球受到的重力,即:96i物理好资源网(原物理ok网)

kx = mg96i物理好资源网(原物理ok网)

3. 小球在弹簧的作用下减速,直到速度减为0。在这个过程中,小球的加速度为:96i物理好资源网(原物理ok网)

a = -kx / m = -mg / m = -g96i物理好资源网(原物理ok网)

4. 根据运动学公式,小球在减速过程中的位移为:96i物理好资源网(原物理ok网)

s = v^2 / (2a) = (sqrt(2gh))^2 / (2(-g)) = sqrt(gh)96i物理好资源网(原物理ok网)

5. 小球在弹簧中的运动时间可以通过位移除以速度得到:96i物理好资源网(原物理ok网)

t = s / v = sqrt(gh) / sqrt(2gh) = 1/sqrt(2) sqrt(gh / 2)96i物理好资源网(原物理ok网)

6. 小球碰撞弹簧后的速度可以通过动量守恒定律得到:96i物理好资源网(原物理ok网)

mv = (m - kx t)v'96i物理好资源网(原物理ok网)

其中v'为小球碰撞后的速度。将第三步的kx = mg和第五步的时间t代入上式,可得:96i物理好资源网(原物理ok网)

v' = sqrt((mg d) / (m - mg d))96i物理好资源网(原物理ok网)

【答案】96i物理好资源网(原物理ok网)

小球碰撞弹簧后的速度为sqrt((mg d) / (m - mg d))。96i物理好资源网(原物理ok网)


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