- 2022朝阳城高三物理
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相关例题：
题目：
【例题】（高三物理模拟题）一质量为m的物体，在距地面高度为h处以初速度v0与水平方向成θ角抛出，求物体在运动过程中克服空气阻力所做的功。
解题思路：
1. 确定运动过程：物体在运动过程中受到重力和空气阻力，重力做功与高度有关，而空气阻力做功与路径有关。
2. 根据动能定理列式，得到空气阻力所做的功的表达式。
解题过程：
取地面为零势能面，设物体在运动过程中克服空气阻力做功为Wk。
已知初速度大小为v0，初速度方向与水平方向的夹角为θ，物体在运动过程中上升的高度为h。
根据动能定理，有：
(1/2)mv^2 - (1/2)mv0^2 = mgh + Wk
其中，$Wk = - \frac{1}{2}mv^{2} + \frac{1}{2}mv_{0}^{2} + mgh$，负号表示空气阻力做负功。
物体在运动过程中受到的空气阻力方向与速度方向相反，所以空气阻力做负功。
根据功的计算公式，有：$Wk = - \frac{1}{2}mv^{2} \cdot \cos\theta$
将上述两式联立，可得：$Wk = \frac{1}{2}m(v_{0}^{2}\sin^{2}\theta + v^{2}\cos^{2}\theta - v_{0}^{2})$
其中，$v^{2} = v_{0}^{2}\cos^{2}\theta + v_{g}^{2}$，$v_{g}^{2} = 2gh$。
所以，物体在运动过程中克服空气阻力所做的功为：$Wk = \frac{1}{2}m(v_{0}^{2}\sin^{2}\theta + v_{g}^{2}\cos^{2}\theta - v_{0}^{2}) = \frac{1}{2}mgh(\sin^{2}\theta + \frac{v_{g}^{2}}{v_{0}^{2}}\cos^{2}\theta - 1)$。
其中，$v_{g}^{2}$是物体上升到最高点时的速度平方。
这道例题考查了学生对动能定理和功的计算公式的掌握和应用，需要学生能够根据题目描述建立物理模型，并选择合适的公式进行计算。同时，题目中也涉及到角度的计算，需要学生具有一定的三角函数知识。
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