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某人以2 m/s的初速度将质量为4 kg的小球水平抛出,小球落地时的速度为4 m...

某人以2 m/s的初速度将质量为4 kg的小球水平抛出,小球落地时的速度为4 m/s,求:(1)小球刚被抛出时离地面的高度为多少?(2)人抛小球时,对球所做的功为多少?(取g = 10 m/s2,空气阻力不计)

 

(1)设刚抛小球离地面高度为h,物体的质量为m,并以地面为零势面。 EP1 = mgh,Ek1 = mV02/2,EP2 = 0,Ek2 = mV2/2,由于在整个过程只有重力做功,根据机械能守恒定律得:mV02/ 2 + mgh = mV2/ 2,………………(3分) ∴刚抛小球时离地面的高度为: h = (V2 —V02)/ 2g = ( 42 — 22 ) / 2×10 = 0.6(m),……………………(3分) (2)人对小球做功,小球获得了动能 ∴W = mV02/ 2 = 4×22 / 2 = 8(J)。……………………………………(4分) 【解析】(1)设刚抛小球离地面高度为h,物体的质量为m,并以地面为零势面。 EP1 = mgh,Ek1 = mV02/2,EP2 = 0,Ek2 = mV2/2,由于在整个过程只有重力做功,根据机械能守恒定律得:mV02/ 2 + mgh = mV2/ 2,………………(3分) ∴刚抛小球时离地面的高度为: h = (V2 —V02)/ 2g = ( 42 — 22 ) / 2×10 = 0.6(m),……………………(3分) (2)人对小球做功,小球获得了动能 ∴W = mV02/ 2 = 4×22 / 2 = 8(J)。……………………………………(4分)
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考点分析:
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在“验证机械能守恒定律”的实验中:

(1)有下列器材可供选择:(A)铁架台(和铁夹);(B)打点计时器;(C)复写纸、纸带(和铁夹);(D)低压直流电源;(E)天平;(F)秒表;(G)导线、电键。其中不必要的器材是:                            (填:上述答案代号);缺少的器材是                                                         

(2)下面列出的实验步骤是用来验证机械能守恒定律的:

(A)让纸带穿过打点时器,并用手提着纸带,使重物在靠近打点计时器处于静止;

(B)接通电源,第一个点打出来后,再松开纸带,让重物与纸带自由落下;

(C)把打点计时器竖直地架在铁架台上,将纸带固定在重物上;

(D)测出重物的质量 m;          (E)用秒表测出重物下落的时间。

以上多余的实验步骤是:             、            。(填写序号,下同)

实验步骤的正确排列顺序是             、              、            

 

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如图1—6所示,质量为m的物体沿1/4圆弧无初速度滑下,圆弧的半径为R,A点与圆心O等高,滑至最低点B时的速度为V,则下滑过程中,重力做的功为           ,物体克服阻力做的功为            

说明: 6ec8aac122bd4f6e

 

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如图1—5所示,一桌子放在水平地面上,桌面离地面高度为h,一质量为m的小球从离桌面H高处由静止释放,当以地面为参考平面时,小球刚好落到地面时的机械能为            ,下落的过程中重力势能的改变量为            ;若以水平桌面为重力势能参考平面,则小球刚好落到地面时的机械能为            ,下落的过程中重力势能的改变量为           

说明: 6ec8aac122bd4f6e

 

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一台拖拉机的额定功率为1.5×104 W,在平直的路面上行驶时所受阻力为1.5×103 N。它的最大行驶速度可达            m/s。如果它以5 m/s的速度匀速行驶发动机的实际功率为            W。

 

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如图1—4所示,斜面长为L,倾角为θ,物体质量为m,与斜面的动摩擦因数为μ,用一沿斜面的恒力F将物体由底端匀速推到顶端,则力F做的功为             ,重力做的功为              ,物体克服摩擦力做的功为            ,合力对物体做的功为             

说明: 6ec8aac122bd4f6e

 

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