14．氣球以4m/s的速度勻速上升，當(dāng)它上升到217m高處時(shí)，質(zhì)量m=2kg的光滑鐵球由氣球里掉落，則小球要經(jīng)過多長時(shí)間才能落回地面？此過程重力對小球做了多少功？（不計(jì)空氣阻力）

分析 重物了開氣球后在重力作用下做勻變速度直線運(yùn)動，已知加速度為重力加速度、初速度和位移求重物做勻變速直線運(yùn)動的時(shí)間；根據(jù)功的公式可求得重力所做的功．

解答 解：重物離開氣球后在重力作用下做勻變速直線運(yùn)動，取豎直向上為正方向，則重物做勻變速直線運(yùn)動的初速度為v0=4m/s，重力加速度豎直向下故a=-g=-10m/s2，重物落回地面時(shí)的位移x=-217m．求重物運(yùn)動的時(shí)間t和落回地面的末速度v．
根據(jù)勻變速直線運(yùn)動的位移時(shí)間關(guān)系有：
x=v0t+$\frac{1}{2}$at2
代入數(shù)據(jù)x=-217m，v0=4m/s，a=-10m/s2
解得：t=7s；
重力做功與路徑無關(guān)；
W=mgh=20×217=4340J
答：小球要經(jīng)過7s時(shí)間才能落回地面；此過程重力對小球做了4340J的功

點(diǎn)評 本題抓住重物離開氣球后做勻變速直線運(yùn)動，初速度為0，不能直當(dāng)自由落體計(jì)算重物的運(yùn)動，這是本題容易出錯的地方．

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：多選題

4．下列說法正確的是（　�。�
A．當(dāng)?shù)厍蜃赞D(zhuǎn)變快時(shí)，地球表面物體受到的重力一定會變小
B．作用力和反作用力做的總功一定為零
C．某同學(xué)從地面跳起，地面對這位同學(xué)不做功
D．質(zhì)點(diǎn)距地心為地球半徑為$\frac{2}{3}$時(shí)，該質(zhì)點(diǎn)受到的萬有引力為地面處萬有引力的$\frac{2}{3}$

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

5．（多選）一定質(zhì)量的某種理想氣體，自狀態(tài)A經(jīng)狀態(tài)B變化到狀態(tài)C，這一過程的p-T圖象如圖所示，則（　�。�
A．在A→B過程中，氣體的體積不斷減小B．在A→B過程中，氣體的體積不斷增大
C．在B→C過程中，氣體的體積不斷增大D．在B→C過程中，氣體的體積不斷減小

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科目：高中物理 來源： 題型：填空題

2．用如圖1所示的實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律．實(shí)驗(yàn)所用的電源為學(xué)生電源，輸出電壓為6V的交流電和直流電兩種．重錘從高處由靜止開始下落，重錘上拖著的紙帶打出一系列的點(diǎn)，對紙帶的點(diǎn)痕進(jìn)行測量，即可驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律．

（1）下面列舉了該實(shí)驗(yàn)的幾個(gè)操作步驟：
A．按照圖示的裝置安裝器件；
B．將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接到電源的“直流輸出”上；
C．用天平測出重錘的質(zhì)量；
D．釋放懸掛紙帶的夾子，同時(shí)接通電源開關(guān)打出一條紙帶；
E．測量紙帶上某些點(diǎn)間的距離；
F．根據(jù)測量的結(jié)果計(jì)算重錘下落過程中減少的重力勢能是否等于增加的動能．
其中沒有必要進(jìn)行的或者操作不當(dāng)?shù)牟襟E，將其選項(xiàng)對應(yīng)的字母填在下面的空行內(nèi)，并說明其原因．
步驟B是錯誤的．理由是打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的是交流電源；
步驟C是錯誤的．理由是在“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中，因?yàn)槲覀兪潜容^mgh、$\frac{1}{2}$mv2的大小關(guān)系，故m可約去比較，不需要用天平；
步驟D是錯誤的．理由是應(yīng)先接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源后釋放重物，由于重物運(yùn)動較快，可能會使打出來的點(diǎn)很少，不利于數(shù)據(jù)的采集和處理．
（2）利用這個(gè)裝置也可以測量重錘下落的加速度a的數(shù)值．如圖2所示，根據(jù)打出的紙帶，選取紙帶上的連續(xù)的五個(gè)點(diǎn)A、B、C、D、E，測出A距起始點(diǎn)O的距離為s0，點(diǎn)AC間的距離為s1，點(diǎn)CE間的距離為s2，使用交流電的頻率為f，根據(jù)這些條件計(jì)算：AE間所用的時(shí)間為$\frac{4}{f}$設(shè)O點(diǎn)處的重力勢能為0，OA段的重力勢能EP為mgs0；C點(diǎn)的速度為$\frac{{{f（s}_{1}+s}_{2}）}{4}$；C點(diǎn)的動能Ek為$\frac{{{mf}^{2}（{{s}_{1}+s}_{2}）}^{2}}{32}$；如果在實(shí)驗(yàn)誤差范圍內(nèi)，EP=Ek，說明了OC過程重物的機(jī)械能守恒．

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

9．20世紀(jì)以來，人們發(fā)現(xiàn)了一些新的事實(shí)，而經(jīng)典力學(xué)卻無法解釋，經(jīng)典力學(xué)只適用于解決物體低速運(yùn)動的問題，不能用來處理高速運(yùn)動的問題；只適用于宏觀物體，不適用于微觀粒子．下列說法不正確的是（　　）
A．隨著認(rèn)識的發(fā)展，經(jīng)典力學(xué)已成了過時(shí)的理論
B．人們對客觀事物的具體認(rèn)識，在廣度上是有局限性的
C．不同領(lǐng)域的事物各有其本質(zhì)與規(guī)律
D．人們應(yīng)當(dāng)不斷擴(kuò)展認(rèn)識，在更廣闊的領(lǐng)域內(nèi)掌握不同事物的本質(zhì)與規(guī)律

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

19．如圖所示，將質(zhì)量為m=0.1kg的物體用兩個(gè)完全一樣的豎直輕彈簧固定在升降機(jī)內(nèi)，當(dāng)升降機(jī)以4m/s2的加速度加速向上運(yùn)動時(shí)，上面彈簧對物體的拉力為0.4N；當(dāng)升降機(jī)和物體都以8m/s2的加速度向上運(yùn)動時(shí)，下面彈簧對物體的支持力為（　�。�
A．0.6 NB．0.8 NC．1.0 ND．1.2 N

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

6．如圖所示，在水平桌面上放置兩條相距為l，不計(jì)電阻的平行光滑導(dǎo)軌．a(chǎn)b與cd，阻值為R的電阻與導(dǎo)軌的a、c端相連．質(zhì)量為m、長為l、電阻不計(jì)的金屬桿垂直于導(dǎo)軌并可在導(dǎo)軌上滑動．整個(gè)裝置處于方向豎直向上、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中．金屬桿通過一不可伸長的輕繩繞過固定在桌邊的光滑輕滑輪與一個(gè)質(zhì)量也為m的物塊相連，繩處于拉直狀態(tài)．物塊從靜止開始釋放，下落h高度（物塊不會觸地）時(shí)（重力加速度為g）（　�。�
A．金屬桿做加速度逐漸增大的變加速直線運(yùn)動
B．電阻R中的電流方向?yàn)閺腸到a
C．物塊下落h過程中通過電阻R的電荷量為$\frac{mgh}{R}$
D．若h足夠大．物塊下落的最大速度為$\frac{mgR}{2{B}^{2}{l}^{2}}$

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

3．邊長為a的正方形的四個(gè)頂點(diǎn)上放置如圖所示的點(diǎn)電荷，則中心O處場強(qiáng)（　�。�
A．大小為零B．大小為$\frac{\sqrt{2}kq}{{a}^{2}}$方向沿x軸正向
C．大小為$\frac{2\sqrt{2}kq}{{a}^{2}}$方向沿y軸正向D．大小為$\frac{\sqrt{2}kq}{2{a}^{2}}$方向沿y軸負(fù)向

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

4．物理學(xué)的發(fā)展離不開許多物理學(xué)家的智慧和奮斗，我們學(xué)習(xí)物理知識的同時(shí)也要學(xué)習(xí)他們的精神，記住他們的貢獻(xiàn)．關(guān)于他們的貢獻(xiàn)，以下說法正確的是（　�。�
A．愛因斯坦通過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)通電導(dǎo)線周圍存在磁場，并提出了判斷磁場方向的左手定則
B．奧斯特通過近十年的艱苦探索終于發(fā)現(xiàn)了“磁生電”的規(guī)律
C．法拉第通過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象，并總結(jié)出了感應(yīng)電流方向的判斷方法
D．變化的磁場能夠在周圍空間產(chǎn)生電場，是麥克斯韋最先提出的基本假設(shè)之一

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