5.如圖所示,A、B兩個(gè)圓柱形容器底部有帶有閥門K的細(xì)管相連.開始時(shí)閥門關(guān)閉,A、B兩容器中水面的高度差H=40cm,已知A的橫截面積SA=0.3m2,B的橫截面積SB=0.1m2,水的密度ρ=1.0×103kg/m3,g取10m/s2.現(xiàn)在打開閥門K,待兩容器中的水面相平時(shí),水的重力勢(shì)能減少了60J.

分析 以左側(cè)高出右側(cè)的水為研究對(duì)象,根據(jù)水的重心位置的變化判斷重力勢(shì)能如何變化,然后由重力勢(shì)能計(jì)算公式求出重力勢(shì)能的改變量.

解答 解:兩液面高度相等后,左管內(nèi)H高的水柱重心位置降低,水槽內(nèi)水的重力勢(shì)能減。
因?yàn)镾A=3SB,所以根據(jù)體積相等可得,兩管水面相平時(shí),A管中$\frac{H}{4}$高水柱移到B管中,其重心下降$\frac{H}{2}$,減小的重力勢(shì)能的減少量:EP=ρSA•$\frac{H}{4}$g•$\frac{H}{2}$=$\frac{1}{8}$ρSAgH2=$\frac{1}{8}$×1.0×103×0.3×10×0.42=60J
故答案為:減少,60.

點(diǎn)評(píng) 本題的關(guān)鍵運(yùn)用等效法分析重力勢(shì)能如何變化,根據(jù)重心下降的高度求重力勢(shì)能的變化量,分析圖示情景,應(yīng)用密度公式、重力勢(shì)能的計(jì)算公式研究.

練習(xí)冊(cè)系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

15.據(jù)每日郵報(bào)2014年4月18日?qǐng)?bào)道,美國國家航空航天局目前宣布首次在太陽系外發(fā)現(xiàn)“類地”行星.假如宇航員乘坐宇宙飛船到達(dá)該行星,在該行星“北極”距地面h處由靜止釋放-個(gè)小球(引力視為恒力),經(jīng)時(shí)間t落到地面.已知該行星半徑為R,自轉(zhuǎn)周期為T,萬有引力常量為G,求:
(1)該行星的平均密度ρ;
(2)該行星的第一宇宙速度v;
(3)如果該行星存在一顆同步衛(wèi)星,其距行星表面的高度h為多少.

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

16.如圖所示,兩根長直導(dǎo)線豎直插入光滑絕緣水平面的M、N兩小孔中,O為M、N連線的中點(diǎn),連線上a、b兩點(diǎn)關(guān)于O點(diǎn)對(duì)稱.導(dǎo)線中均通有大小相等、方向向上的電流.已知長直導(dǎo)線在周圍產(chǎn)生的磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=$\frac{KI}{r}$,式中K是常數(shù)、I是導(dǎo)線中的電流、r為點(diǎn)到導(dǎo)線的距離.一帶正電小球以初速度v0從a點(diǎn)出發(fā)沿連線運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn).關(guān)于上述過程,下列說法正確的是(  )
A.小球先做加速運(yùn)動(dòng)后做減速運(yùn)動(dòng)B.小球先做減速運(yùn)動(dòng)后做加速運(yùn)動(dòng)
C.小球?qū)ψ烂娴膲毫σ恢痹谠龃?/td>D.小球?qū)ψ烂娴膲毫ο葴p小后增大

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

13.如圖所示,一質(zhì)量為1kg、橫截面為直角三角形的物塊ABC,∠ABC=30°,物塊BC邊緊靠光滑豎直墻面,用一推力垂直作用在AB邊上使物塊處于靜止?fàn)顟B(tài),則推力F及物塊受墻的彈力為多少?(g=10m/s2

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

20.由某一高處將物體水平拋出,物體落地時(shí)速度為50m/s,方向與水平夾53°角,不計(jì)空氣阻力,g=10m/s2,求:
(1)物體的初速度
(2)物體在空中飛行的時(shí)間?
(3)拋出點(diǎn)的高度?
(4)水平射程?

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

10.頂桿AB可在豎直滑槽K內(nèi)滑動(dòng),其下端由凸輪M推動(dòng),凸輪繞O軸以勻角速ω轉(zhuǎn)動(dòng),如圖所示,在圖示的瞬間,OA=r,凸輪輪緣與A接觸處法線n與OA之間的夾角為α,試求此瞬時(shí)頂桿AB的速度.

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7.目前我省交警部門開展的“車讓人”活動(dòng)深入人心,不遵守“車讓人”的駕駛員將受到罰款、扣分的嚴(yán)厲處罰,如圖所示,以8m/s勻速行駛的汽車即將通過路口,有一老人正在過人行橫道,此時(shí)汽車的車頭距離停車線8m.該車減速時(shí)的加速度大小為5m/s2.則下列說法中正確的是(  )
A.如果駕駛員立即剎車制動(dòng),則t=2s時(shí),汽車離停車線的距離為2m
B.如果在距停車線6m處開始剎車制動(dòng),汽車能在停車線處剎住停車讓人
C.如果駕駛員的反應(yīng)時(shí)間為0.4s,汽車剛好能在停車線處剎住停車讓人
D.如果駕駛員的反應(yīng)時(shí)間為0.2s,汽車剛好能在停車線處剎住停車讓人

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

4.如圖所示,用水平力F推乙物塊,使甲、乙、丙、丁四個(gè)完全相同的物塊一起沿水平地面以相同的速度勻速運(yùn)動(dòng),各接觸面均粗糙,關(guān)于各物塊受到摩擦力,下列說法錯(cuò)誤的是( 。
A.甲物塊沒有受摩擦力的作用B.乙物體受到一個(gè)摩擦力的作用
C.丙物體受到兩個(gè)摩擦力的作用D.丁物體沒有受到摩擦力的作用

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

5.從地面上以初速度v0豎直上拋一質(zhì)量為m的小球,若運(yùn)動(dòng)過程中受到的阻力與其速率成正比,小球運(yùn)動(dòng)的速率隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖所示,小球在t1時(shí)刻到達(dá)最高點(diǎn)后再落回地面,落地速率為v1,且落地前小球已經(jīng)做勻速運(yùn)動(dòng),已知重力加速度為g,下列關(guān)于小球運(yùn)動(dòng)的說法中正確的是( 。
A.t1時(shí)刻小球的加速度為g
B.在速度達(dá)到v1之前小球的加速度一直在減小
C.小球拋出瞬間的加速度大小為$(1+\frac{v_0}{v_1})g$
D.小球加速下降過程中的平均速度小于$\frac{v_1}{2}$

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