- 贵阳高二物理哪家强哪家弱
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相关例题:
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例题:
一个质量为 m 的小球,在距离地面高度为 H 的位置沿水平方向抛出,落到地面的位置距离抛出点的水平距离为 s。已知小球在空中运动的时间为 t,空气阻力不计。
(a) 求小球抛出时的速度大小。
(b) 求小球在空中的运动过程中,重力做的功和重力势能的变化量。
解析:
(a) 小球做平抛运动,水平方向上做匀速直线运动,速度大小为:
v_x = s/t
竖直方向上做自由落体运动,根据自由落体运动的规律,有:
v_y = gt
将两个方向的速度合成,得到小球抛出时的速度大小为:
v = sqrt(v_x^2 + v_y^2) = sqrt((s/t)^2 + (gt)^2)
(b) 重力做的功为:
W_G = mgh = mgH
重力势能的变化量为:
ΔE_P = - W_G = - mgH
解释:
在问题(a)中,我们根据平抛运动的规律求出了小球抛出时的速度大小。在问题(b)中,我们利用重力做功的公式求出了小球在空中的运动过程中重力做的功,再利用重力势能的变化量的公式求出了重力势能的变化量。需要注意的是,重力做的功与路径无关,只与初末位置的高度差有关。同时,重力势能的变化量与路径无关,只与初末状态的重力势能有关。
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