20．在驗證機械能守恒定律的實驗中，質(zhì)量m=1kg的重錘自由下落，在紙帶上打出了一系列的點，如下圖所示，相鄰記數(shù)點時間間隔為0.02s，長度單位是cm，g取9.8m/s2．求重錘從A點到運動到D點的過程中，重錘重力勢能的減小量為△EP=2.18J，重錘動能的增加量為△EK=2.06J（保留三位有效數(shù)字）．

分析 根據(jù)勻變速直線運動的推論公式△x=aT2可以求出加速度的大小，根據(jù)運動學(xué)公式求解D的速度，從而求出動能．根據(jù)功能關(guān)系得重力勢能減小量等于重力做功的數(shù)值．

解答 解：重錘從A點到運動到D點的過程，重物的重力勢能的減少量△Ep=mgh=1.0×9.8×（0.0703+0.0741+0.0778）J=2.18J．
根據(jù)勻變速直線運動的推論公式△x=aT2可以求出加速度的大小，
得：a=$\frac{0.0778-0.0741}{{（0.02）}^{2}}$=9.25m/s2，
利用勻變速直線運動的推論vC=$\frac{0.0778+0.0741}{2×0.02}$=3.7975m/s，
根據(jù)運動學(xué)公式得D的速度vD=vC+at=3.7975+0.02×9.25=3.9825m/s，
A點速度vA=vC-2at=3.4275m/s，
重錘動能的增加量為△EK=$\frac{1}{2}×1×$（3.9825）2-$\frac{1}{2}×1×$（3.4275）2=2.06J
故答案為：2.18J；2.06J

點評 解決本題的關(guān)鍵知道實驗的原理，掌握紙帶的處理方法，會通過紙帶求解瞬時速度，得出動能的增加量，以及會通過下降的高度求出重力勢能的減小量．

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：解答題

9．測定一卷阻值約為30Ω?的金屬漆包線的長度，實驗室提供下列器材：
A．電流表A：量程0.6A，內(nèi)阻RA約為20Ω
B．電壓表V：量程15V，內(nèi)阻RV約為4kΩ
C．學(xué)生電源E：可提供0～30V直流電壓
D．滑動變阻器R1：阻值范圍0～10Ω
E．滑動變阻器R2：阻值范圍0～500Ω
F．電鍵S及導(dǎo)線若干

（1）為了較準(zhǔn)確地測量該漆包線的電阻，滑動變阻器應(yīng)選擇R1（選填“R1”或“R2”），并將圖1方框中的電路圖補畫完整．
（2）根據(jù)正確的電路圖進(jìn)行測量，某次實驗中電壓表與電流表的示數(shù)如圖2、3，則電壓表的示數(shù)U為13.5V，電流表的示數(shù)I為0.46A．
（3）已知這種漆包線金屬絲的直徑為d，材料的電阻率為?，則這一卷漆包線的長度L=$\frac{πyk4qcco^{2}U}{4ρI}$（用U、I、d表示）

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

10．如圖所示，一質(zhì)量為m、長為L的木板A靜止在光滑水平面上，其左側(cè)固定一勁度系數(shù)為k的水平輕質(zhì)彈簧，彈簧原長為l0，右側(cè)用一不可伸長的輕質(zhì)細(xì)繩連接于豎直墻上．現(xiàn)使一可視為質(zhì)點小物塊B以初速度v0從木板的右端無摩擦地向左滑動，而后壓縮彈簧．設(shè)B的質(zhì)量為λm，當(dāng)λ=1時細(xì)繩恰好被拉斷．已知彈簧彈性勢能的表達(dá)式Ep=$\frac{1}{2}$kx2，其中k為勁度系數(shù)，x為彈簧的壓縮量．求：
（1）細(xì)繩所能承受的最大拉力的大小Fm
（2）當(dāng)λ=1時，小物塊B滑離木板A時木板運動位移的大小sA
（3）當(dāng)λ=2時，求細(xì)繩被拉斷后長木板的最大加速度am的大小
（4）為保證小物塊在運動過程中速度方向不發(fā)生變化，λ應(yīng)滿足的條件．

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

8．如圖所示，質(zhì)量為m=0.2kg的小球固定在長為L=0.9m的輕桿一端，桿可繞O點的水平轉(zhuǎn)軸在豎直平面內(nèi)轉(zhuǎn)動．g=10m/s2，求：
（1）當(dāng)小球在最高點的速度為多大時，球?qū)U的作用力為零？
（2）當(dāng)小球在最高點的速度分別為6m/s和1.5m/s時，球?qū)U的作用力的大小與方向？
（3）小球在最高點的速度能否等于零？這時球?qū)U的作用力的大小與方向？

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

15．如圖所示，坐在雪橇上的人與雪橇的總質(zhì)量為m，在與水平面成θ角的恒定拉力F作用下，沿水平地面向右移動了一段距離l．已知雪橇與地面間的動摩擦因數(shù)為μ，則雪橇受到的（　　）
A．支持力做功為mglB．重力做功為mgl
C．拉力做功為FlcosθD．滑動摩擦力做功為μmgl

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

5．在物理學(xué)發(fā)展過程中，下列敘述符合史實的是（　�。�
A．1820年丹麥物理學(xué)家奧斯特在實驗中觀察到電流的磁效應(yīng)，該效應(yīng)揭示了磁現(xiàn)象可以產(chǎn)生電現(xiàn)象
B．1831年英國物理學(xué)家法拉第在實驗中觀察到，在通有恒定電流的靜止導(dǎo)線附近的固定導(dǎo)線圈中，會出現(xiàn)感應(yīng)電流
C．1822年法國學(xué)者安培根據(jù)通電螺線管的磁場和條形磁鐵的磁場的相似性，提出了分子電流假說
D．1834年俄國物理學(xué)家楞次在分析了許多實驗事實后提出，感應(yīng)電流應(yīng)具有這樣的方向，即感應(yīng)電流的磁場總要阻止引起感應(yīng)電流的磁通量的變化

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

12．如圖所示，半徑為R，內(nèi)徑很小的光滑半圓管豎直放置，且固定在水平地面上．兩個質(zhì)量均為m的小球（直徑略小于R，可看做質(zhì)點）a、b沿同一方向以不同的速率先后進(jìn)入管內(nèi)，a通過最高點A時，對管壁上部的壓力為3mg，b通過最高點A時，對管壁下部的壓力為0.75mg，g為重力加速度，不計空氣阻力．求a、b兩球落地點間的距離△x．

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

9．在xoy平面內(nèi)，x軸的上方有勻強磁場，磁感應(yīng)強度為B，方向如圖所示，x軸的下方有勻強電場，電場強度為E，方向與y軸的正方向相反．今有電量為-q、質(zhì)量為m的粒子（不計重力），從坐標(biāo)原點沿y軸的正方向射出，射出以后，第三次到達(dá)x軸時，它與O點的距離為L，問：
（1）粒子射出時的速度多大？
（2）粒子運動的總路程為多少？
【要求在圖中畫出大致運動軌跡】

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

10．矩形線框abcd的邊長分別為l1、l2，可繞它的一條對稱軸OO′轉(zhuǎn)動，線框電阻為R，轉(zhuǎn)動角速度為ω．勻強磁場的磁感應(yīng)強度為B，方向與OO′垂直，初位置時線圈平面與B平行，如圖所示．
（1）以圖示位置為零時刻，寫出現(xiàn)框中感應(yīng)電動勢的瞬時值表達(dá)式．
（2）由圖示位置轉(zhuǎn)過90°的過程中，通過線框截面的電荷量是多少？

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