南山区高考物理的考点包括:
力学和电学的基本概念和规律。
牛顿运动定律和动量定理的应用。
振动和波的基本规律。
热学中的分子动理论。
光的折射、反射定律。
原子结构,包括原子核和电子的跃迁等。
热力学定律在生产生活中的应用。
电磁感应定律和电路定律。
能量守恒定律等。
此外,实验题也会考察一些关于物理仪器的使用、实验的误差分析等基础知识。在高考物理中,南山区高考物理的难度相对较大,需要考生对基础知识有深入理解,并能够运用所学知识解决实际问题。
问题:(2021年全国卷高考物理)一质量为m的小球,从高为H的塔顶自由下落,当它下落了H/3时,塔顶上有一窗口打开,小球由此开始做平抛运动,不计空气阻力,则小球落到地面的位置与塔顶窗口的距离为多少?
分析:(解题思路)小球从塔顶自由下落,当它下落了H/3时,已经获得了较大的速度,此时小球已经不能通过平抛运动继续向上运动。因此,我们需要根据自由落体运动的规律求解小球落地时的速度,再根据平抛运动的规律求解小球落地点与塔顶窗口的距离。
解答:(解题过程)根据自由落体运动的规律,小球落地时的速度为:
v^2 = 2g(H/3)
小球做平抛运动,水平方向上做匀速直线运动,因此落地时的水平距离为:
x = vt
其中t为小球在空中运动的时间,根据自由落体运动的规律可得:
t = sqrt(2(H/g) - (H/3)^2)
因此,小球落地点与塔顶窗口的距离为:
s = x - H/2 = vsqrt(2(H/g) - (H/3)^2) - H/2
其中H/2为塔顶窗口的高度。
总结:本题需要理解自由落体运动和平抛运动的规律,并能够根据题目中的条件选择合适的运动模型进行求解。在解答过程中需要注意单位的换算和符号的选取。