【題目】在長期的科學(xué)實(shí)踐中，人類已經(jīng)建立起各種形式的能量概念及其量度的方法，其中一種能量是勢能。勢能是由于各物體間存在相互作用而具有的、由各物體間相對位置決定的能。如重力勢能、彈性勢能、分子勢能、電勢能等。

（1）如圖1所示，內(nèi)壁光滑、半徑為R的半圓形碗固定在水平面上，將一個質(zhì)量為m的小球（可視為質(zhì)點(diǎn)）放在碗底的中心位置C處�，F(xiàn)給小球一個水平初速度v0（v0<），使小球在碗中一定范圍內(nèi)來回運(yùn)動。已知重力加速度為g。

a. 若以AB為零勢能參考平面，寫出小球在最低位置C處的機(jī)械能E的表達(dá)式；

b. 求小球能到達(dá)的最大高度h；說明小球在碗中的運(yùn)動范圍，并在圖1中標(biāo)出。

（2）如圖2所示，a、b為某種物質(zhì)的兩個分子，以a為原點(diǎn)，沿兩分子連線建立x軸。如果選取兩個分子相距無窮遠(yuǎn)時的勢能為零，則作出的兩個分子之間的勢能EP與它們之間距離x的EP-x關(guān)系圖線如圖3所示。

假設(shè)分子a固定不動，分子b只在ab間分子力的作用下運(yùn)動（在x軸上）。當(dāng)兩分子間距離為r0時，b分子的動能為EK0（EK0<EP0）。求a、b分子間的最大勢能EPm；并利用圖3，結(jié)合畫圖說明分子b在x軸上的運(yùn)動范圍。

【答案】（1）a.；b.（2）△x=x2-x1；

【解析】

（1）a.小球的機(jī)械能

b.以水平面為零勢能參考平面

根據(jù)機(jī)械能守恒定律

解得

小球在碗中的M與N之間來回運(yùn)動，M與N等高，如圖所示。

（2）當(dāng)b分子速度為零時，此時兩分子間勢能最大根據(jù)能量守恒，有

由圖線可知，當(dāng)兩分子間勢能為時，b分子對應(yīng)和兩個位置坐標(biāo)，b分子的活動范圍

△x=x2-x1

如圖所示。

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的一次實(shí)驗(yàn)中，質(zhì)量m=1kg的重物自由下落，在紙帶上打出一系列的點(diǎn)，如圖所示（注意：相鄰點(diǎn)時間間隔為T=0.02s），那么：

（1）紙帶的__________（用字母表示）端與重物相連；數(shù)據(jù)處理時，應(yīng)選起始兩點(diǎn)間距約為：________mm的紙帶，這樣誤差小；

（2）打點(diǎn)計(jì)時器打下計(jì)數(shù)點(diǎn)B時，物體的速度vB=______m/s；（保留兩位有效數(shù)字）

（3）從起點(diǎn)P到打下計(jì)數(shù)點(diǎn)B的過程中物體的重力勢能減少量EP=________________，此過程中物體動能的增加量Ek=_____________；（g取10m/s2，結(jié)果最終保留兩位有效數(shù)字）

（4）通過計(jì)算，數(shù)值上EP____Ek（填“<”、“>”或“=”），這是因∶______________________________ ；

（5）本次實(shí)驗(yàn)中若不進(jìn)行各項(xiàng)有關(guān)物理量的確值計(jì)算，只是為了“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”，則重物的質(zhì)量不知道行嗎？答∶______________。（選“行”或“不行”）

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，平行線代表電場線，但未標(biāo)明方向，一個帶正電、電量為10－6 C的微粒在電場中僅受電場力作用，當(dāng)它從A點(diǎn)運(yùn)動到B點(diǎn)時動能減少了10－5 J，已知A點(diǎn)的電勢為－10 V，則以下判斷正確的是

A.微粒的運(yùn)動軌跡如圖中的虛線1所示；

B.微粒的運(yùn)動軌跡如圖中的虛線2所示；

C.B點(diǎn)電勢為零；

D.B點(diǎn)電勢為－20 V

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】兩電荷量分別為和的點(diǎn)電荷固定在x軸上的O、M兩點(diǎn)，兩電荷連線上各點(diǎn)電勢隨x變化的關(guān)系如圖所示，其中C為ND段電勢最低的點(diǎn)，則下列說法正確的是（ ）

A.、為等量異種電荷

B.將一正點(diǎn)電荷從N點(diǎn)移到D點(diǎn)，電勢能先減小后增大

C.N、D兩點(diǎn)間的電場強(qiáng)度大小先增大后減小

D.N、C兩點(diǎn)間場強(qiáng)方向沿x軸負(fù)方向

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，在水平向左的勻強(qiáng)電場中，一小球質(zhì)量為m，電荷量為-q，用絕緣輕繩（不伸縮）懸于O點(diǎn)，平衡時小球位于A點(diǎn)，此時繩與豎直方向的夾角繩長為L，OD水平，OC豎直。在D點(diǎn)給小球適當(dāng)?shù)某跛俣仁蛊淅@O點(diǎn)做圓周運(yùn)動，下列說法正確的是（ ）

A.勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)大小為

B.小球在C點(diǎn)時的重力勢能最小

C.小球在C點(diǎn)時動能最大

D.小球從D運(yùn)動到A的過程中電勢能先增大后減小

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】一位同學(xué)在某星球上完成自由落體運(yùn)動實(shí)驗(yàn)：讓一個質(zhì)量為2kg的小球從一定的高度自由下落，測得在第5s內(nèi)的位移是18m，則（ ）

A.物體在2s末的速度是20m/sB.物體在第5s內(nèi)的平均速度是3.6m/s

C.物體在第2s內(nèi)的位移是20mD.物體在5s內(nèi)的位移是50m

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某同學(xué)用打點(diǎn)周期為0. 02s的打點(diǎn)計(jì)時器研究物塊做直線運(yùn)動的規(guī)律，在得到的一條紙帶上按打點(diǎn)的先后順序取O、A、B、C四個計(jì)數(shù)點(diǎn)，每相鄰兩個計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有4個點(diǎn)，相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)的時間間隔用T表示，各計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離如圖所示。則：

（1）時間間隔T為_________（填“A或“B”）；

A. 0. 02s

B. 0. 10s

（2）實(shí)驗(yàn)中，必須_________（填“A或“B”）；

A. 選干電池作為打點(diǎn)計(jì)時器的電源

B. 選交流電源作為打點(diǎn)計(jì)時器的電源

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，兩滑塊A、B用細(xì)線跨過定滑輪相連，B距地面一定高度，A可在細(xì)線牽引下沿足夠長的粗糙斜面向上滑動。已知mA=2 kg，mB=4 kg，斜面傾角θ=37°。某時刻由靜止釋放A，測得A沿斜面向上運(yùn)動的v一t圖象如圖所示。已知g=10m/s2，sin 37°=0.6。求：

(1)A與斜面間的動摩擦因數(shù)；

(2)A沿斜面向上滑動的最大位移；

(3)滑動過程中細(xì)線對A的拉力所做的功。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示電路中，當(dāng)變阻器R0的滑動頭P向a端移動時（ ）

A. 電壓表示數(shù)變大，電流表示數(shù)變大

B. 電壓表示數(shù)變小，電流表示數(shù)變大

C. 電壓表示數(shù)變大，電流表示數(shù)變小

D. 電壓表示數(shù)變小，電流表示數(shù)變小

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