- 高三物理竖直平面
高三物理竖直平面可能出现在以下情况中：
竖直面圆周运动。小球在竖直面内做圆周运动，最高点和最低点处物体的加速度或重力提供向心力。
单摆。单摆的小球在竖直平面内做周期性运动，在最高点，小球受到绳的拉力和重力的分力，提供向心力。
机械能守恒实验。在实验中，小球从某一高度释放，在竖直平面内做自由落体运动，到达最高点时，小球受重力作用。
离心运动。在竖直平面内的加速旋转的离心运动中，物体受到的离心力的原因是向心力不足，物体要远离圆心。
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相关例题：
例题：一个质量为m的小球，从高度为H处自由下落，与地面发生完全弹性碰撞，碰撞时间极短。求小球碰撞后的速度。
【分析】
小球自由下落，做初速度为零的自由落体运动，根据自由落体运动的规律求出小球落地时的速度。小球与地面发生弹性碰撞，遵守动量守恒和机械能守恒，根据守恒条件建立方程求解即可。
【解答】
解：小球自由下落，做初速度为零的匀加速直线运动，由$H = \frac{1}{2}gt^{2}$得：
$t = \sqrt{\frac{2H}{g}}$
小球落地时的速度为：$v = gt = \sqrt{2gH}$
小球与地面发生弹性碰撞，遵守动量守恒和机械能守恒，设小球反弹后的速度大小为$v^{\prime}$，取反弹方向为正方向，由动量守恒定律得：
mv = - mv^{\prime} + m( - v^{\prime})
由机械能守恒定律得：\frac{1}{2}mv^{2} = \frac{1}{2}mv^{\prime^{2}} + \frac{1}{2}m( - v^{\prime})^{2}
代入数据解得：$v^{\prime} = \sqrt{3}v$
所以小球碰撞后的速度大小为$\sqrt{3}v$，方向竖直向上。
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