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

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動的時間；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動，取豎直向上為正方向，則重物做勻變速直線運動的初速度為v0=4m/s，重力加速度豎直向下故a=-g=-10m/s2，重物落回地面時的位移x=-217m．求重物運動的時間t和落回地面的末速度v．
根據(jù)勻變速直線運動的位移時間關(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時間才能落回地面；此過程重力對小球做了4340J的功

點評 本題抓住重物離開氣球后做勻變速直線運動，初速度為0，不能直當(dāng)自由落體計算重物的運動，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，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)點距地心為地球半徑為$\frac{2}{3}$時，該質(zhì)點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所示的實驗裝置驗證機械能守恒定律．實驗所用的電源為學(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，對紙帶的點痕進行測量，即可驗證機械能守恒定律．

（1）下面列舉了該實驗的幾個操作步驟：
A．按照圖示的裝置安裝器件；
B．將打點計時器接到電源的“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，同時接通電源開關(guān)打出一條紙帶；
E．測量紙帶上某些點間的距離；
F．根據(jù)測量的結(jié)果計算重錘下落過程中減少的重力勢能是否等于增加的動能．
其中沒有必要進行的或者操作不當(dāng)?shù)牟襟E，將其選項對應(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．理由是打點計時器使用的是交流電源；
步驟C是錯誤的．理由是在“驗證機械能守恒定律”的實驗中，因為我們是比較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)先接通打點計時器電源后釋放重物，由于重物運動較快，可能會使打出來的點很少，不利于數(shù)據(jù)的采集和處理．
（2）利用這個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)的五個點A、B、C、D、E，測出A距起始點O的距離為s0，點AC間的距離為s1，點CE間的距離為s2，使用交流電的頻率為f，根據(jù)這些條件計算：AE間所用的時間為$\frac{4}{f}$設(shè)O點處的重力勢能為0，OA段的重力勢能EP為mgs0；C點的速度為$\frac{{{f（s}_{1}+s}_{2}）}{4}$；C點的動能Ek為$\frac{{{mf}^{2}（{{s}_{1}+s}_{2}）}^{2}}{32}$；如果在實驗誤差范圍內(nèi)，EP=Ek，說明了OC過程重物的機械能守恒．

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

9．20世紀以來，人們發(fā)現(xiàn)了一些新的事實，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動的問題，不能用來處理高速運動的問題；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．隨著認識的發(fā)展，經(jīng)典力學(xué)已成了過時的理論
B．人們對客觀事物的具體認識，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)不斷擴展認識，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的物體用兩個完全一樣的豎直輕彈簧固定在升降機內(nèi)，當(dāng)升降機以4m/s2的加速度加速向上運動時，上面彈簧對物體的拉力為0.4N；當(dāng)升降機和物體都以8m/s2的加速度向上運動時，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、電阻不計的金屬桿垂直于導(dǎo)軌并可在導(dǎo)軌上滑動．整個裝置處于方向豎直向上、磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中．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（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動
B．電阻R中的電流方向為從c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的正方形的四個頂點上放置如圖所示的點電荷，則中心O處場強（　　）
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)物理知識的同時也要學(xué)習(xí)他們的精神，記住他們的貢獻．關(guān)于他們的貢獻，以下說法正確的是（　　）
A．愛因斯坦通過實驗發(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．法拉第通過實驗發(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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