由能量守恒.得代入數(shù)據(jù)得EP2 =0.5J 查看更多

 

題目列表(包括答案和解析)

【解析】(1)電動機的輸出功率為

F=BIL=

當速度穩(wěn)定時,由平衡條件得

解得v=2m/s 

(2)由能量守恒定律得  

解得t=1s

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光電計時器是一種研究物體運動情況的常用計時儀器,其結構如圖1所示,a、b分別是光電門的激光發(fā)射和接收裝置,當有物體從a、b間通過時,光電計時器就可以顯示物體的擋光時間,利用光電計時器來探究合外力做功與動能變化的關系.
如圖2所示,水平面O點左側是光滑平面,右側是粗糙平面,彈簧的左端固定在豎直的墻壁上,彈簧處于自然長度時右端恰好在O點,在O點固定光電門可以測出木塊通過O點的時間,木塊與彈簧不相連.現(xiàn)用木塊將彈簧壓縮一段距離,然后由靜止釋放,將彈簧壓縮的長度x、木塊通過光電門的時間t、木塊在粗糙水平面上滑行的距離s記入表中.

實驗序號 1 2 3 4 5 6
壓縮量x/cm 10 15 20 25 30 35
時間t/s 0.100 0.067 0.050 0.040 0.033 0.029
距離s/m 0.50 1.13 2.00 3.12 4.50 6.13
(1)若木塊長L,通過光電門時間t,則木塊通過光電門時的速度v0=
L
t
L
t
;
(2)從理論上講,木塊在粗糙水平面上滑動的距離s和木塊通過光電門的時間t關系應是s∝
t-2
t-2
;請你運用數(shù)據(jù)表中測定的數(shù)據(jù)在圖a所示的坐標系中作出相應的圖象驗證理論的正確性;
(3)選擇適當?shù)奈锢砹吭趫Db所示的坐標紙上作出能直觀反映木塊在粗糙水平面上滑行距離s與彈簧壓縮量x的關系圖象,根據(jù)圖象寫出的關系應是s∝
x2
x2

(4)由能量守恒定律,彈簧的最大彈性勢能應等于木塊在水平面上滑行中產(chǎn)生的總內(nèi)能,由此可以確定彈簧的彈性勢能與彈簧壓縮量的關系應是EP
x2
x2

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把一只乒乓球從胸前的某個高度釋放,落到堅硬的水泥地上,反彈后可以達到接近胸前釋放時的高度,但無論如何是不會超過這個高度的.同樣取一只剛性很好的金屬球,從相同高度釋放,反彈后也不會跳得更高,這是由能量守恒定律決定的.如果如圖所示那樣,把乒乓球放在金屬球上面,讓它們從原來高度落下,落地反彈以后,乒乓球會跳多高呢?也許你會感到吃驚,乒乓球比單獨下落跳得更高.這就是著名的超級球問題!
若二球從高處釋放時球心連線處于豎直方向,且金屬球與地、球與球之間的相互作用均可看作是彈性的.則請結合所學的物理知識通過必要的計算,求出此時乒乓球能跳的高度大約是原高度的多少倍?
提示:
(1)可認為金屬球質(zhì)量遠大于乒乓球質(zhì)量;
(2)兩球在運動過程中均忽略空氣阻力.

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(2006?上海模擬)以20m/s的初速度,從地面豎直向上拋射一物體,它上升的最大高度是18m,如果物體在運動過程中所受阻力的大小不變,則物體在離地面多高處時其動能與重力勢能相等(g取10m/s2).
某同學解答如下:
設物體上升到h高處時動能與重力勢能相等,
1
2
mv2=mgh  ①
此過程中,重力和阻力做功,由動能定理得:-(mg+f)h=
1
2
mv2-
1
2
mv02
物體上升的最大高度為H,則-(mg+f)H=0-
1
2
mv02  ③
由式①、②、③,代入數(shù)據(jù)解得h=9.47m,物體在離地9.47m處動能與重力勢能相等.
經(jīng)檢查,計算無誤,該同學所得結論是否有不完美之處?若有請予以補充.

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某航空母艦上的戰(zhàn)斗機起飛過程中最大加速度是a=4.5 m/s2,飛機速度要達到v0=60 m/s才能起飛,航空母艦甲板長為L=289 m,為使飛機安全起飛,航空母艦應以一定速度航行以保證起飛安全,求航空母艦的最小速度v是多少?(設飛機起飛對航母的狀態(tài)沒有影響,飛機的運動可以看作勻加速運動)

某同學求解過程如下:

由運動學知識有v02-v2=2aL

解得

代入數(shù)據(jù)后得到

經(jīng)檢查,計算無誤.該同學所得結論是否有錯誤或不完善之處?若有,請予以改正或補充.

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