满分5 > 高中物理试题 >

从地面竖直上抛一物体,上抛初速度v=20m/s,物体上升的最大高度H=16m,设...

从地面竖直上抛一物体,上抛初速度v=20m/s,物体上升的最大高度H=16m,设物体在整个运动过程中所受的空气阻力大小不变,以地面为重力势能零点,g取10m/s2,问物体在整个运动过程中离地面多高处其动能与重力势能相等?(保留2位有效数字)
某同学的解答如下:
设物体上升至h高处动能与重力势能相等manfen5.com 满分网mv2=mgh  ①
上升至h处由动能定理-mgh-Ffh=manfen5.com 满分网mv2-manfen5.com 满分网mv2
上升至最高点H处由动能定理-mgh-Ffh=0-manfen5.com 满分网mv2
联立以上三式,并代入数据解得h=8.9m处动能与重力势能相等.
经检查,计算无误.该同学所得结论是否有不完善之处?若有请予以补充.
竖直上抛一物体,所受阻力大小不变,则物体在上升时阻力与重力同向,下降时阻力与重力反向,重力先做负功后做正功,而阻力始终做负功.故物体上升和下降的过程不是对称的过程.故物体在上升时有重力势能与动能相等的位置,物体在下降时亦有重力势能与动能相等的位置,而题中同学的解法只考虑到上升过程中的位置没有考虑到下降过程中两者相等的位置. 【解析】 该同学所得结论有不完善之处,只计算了上升过程中动能与重力势能相等处,而未考虑下降过程中动能与重力势能相等处.   设从最高点下落至离地h′高处时动能与势能也相等,此时物体速度为v′. 下落过程据动能定理       ④ 且                    ⑤ 由③④⑤式解得 代入数据解得h′=6.9m 答:物体在上升和下降过程中分别有重力势能与动能相等的位置.
复制答案
考点分析:
相关试题推荐
一定质量的理想气体从状态a经历了温度缓慢升高到状态d的变化,下面的表格和V-T图各记录了其部分变化过程,试求:
(1)温度325K时气体的压强.
(2)温度250K时气体的体积.
状态ab
压强p/Pa0.75×1050.90×105
温度T/K250300


manfen5.com 满分网 查看答案
如图(a)所示,两个相同的盛水容器,密闭时装有相同水位的水.现在它们顶部各插有一根两端开口的玻璃管,甲容器中的玻璃管下端插入水中,乙容器中的玻璃管下端在水面上方.若打开容器底部的阀门,两个容器中均有水流出,在开始的一段时间内,水流出的速度不变的是______.(选填“甲”或“乙”) 
某同学根据这一现象,猜测水流速度可能与水面上空气的压强有关,他为了验证这一猜想,设计了如图(b)所示的装置,阀门K2控制的容器底部出水小孔是水平的.利用阀门K1可以改变密闭容器内水面上方气体的压强,利用平抛运动知识可获得K2刚打开时流出水的初速度.在一次实验中水深h=1m保持不变的情况下,测出水刚流出时的初速度和对应的水面上气体压强的数据记录如下表所示:
压强(×105pa)0.981.081.221.401.62
初速度(m/s)4.015.998.009.9911.99
该同学根据表格中数据,推得水面上气体的压强与水流初速度的关系为______,并推出外界大气压强值为______(水的密度ρ=1.0×103kg/m3,重力加速度g=10m/s2).

manfen5.com 满分网 查看答案
学习了法拉第电磁感应定律E∝manfen5.com 满分网后,为了定量验证感应电动势E与时间△t成反比,某小组同学设计了如图所示的一个实验装置:线圈和光电门传感器固定在水平光滑轨道上,强磁铁和挡光片固定在运动的小车上.每当小车在轨道上运动经过光电门时,光电门会记录下挡光片的挡光时间△t,同时触发接在线圈两端的电压传感器记录下在这段时间内线圈中产生的感应电动势E.利用小车末端的弹簧将小车以不同的速度从轨道的最右端弹出,就能得到一系列的感应电动势E和挡光时间△t.
manfen5.com 满分网
在一次实验中得到的数据如下表:
     次数
测量值
12345678
E/V0.1160.1360.1700.1910.2150.2770.2920.329
△t/×10-3s8.2067.4866.2865.6145.3404.4623.9803.646
(1)观察和分析该实验装置可看出,在实验中,每次测量的△t时间内,磁铁相对线圈运动的距离都______(选填“相同”或“不同”),从而实现了控制______不变;
(2)在得到上述表格中的数据之后,为了验证E与△t成反比,他们想出两种办法处理数据:第一种是计算法:算出______,若该数据基本相等,则验证了E与△t成反比;第二种是作图法:在直角坐标系中作_______关系图线,若图线是基本过坐标原点的倾斜直线,则也可验证E与△t成反比.
查看答案
在“测定一节干电池电动势和内阻”的实验中:
(1)第一组同学利用如图a的实验装置测量,电压表应选择量程______(选填“3V”或“15V”),实验后得到了如图b的U-I图象,则电池内阻为______Ω.(电压表、电流表均为理想电表).
(2)第二组同学也利用图a的连接测量另一节干电池,初始时滑片P在最右端,但由于滑动变阻器某处发生断路,合上电键后发现滑片P向左滑过一段距离x后电流表有读数,于是该组同学分别作出了电压表读数U与x、电流表读数I与x的关系图,如图c所示,则根据图象可知,电池的电动势为______ V,内阻为______Ω.
manfen5.com 满分网
查看答案
在做“用油膜法估测分子的大小”的实验中,某同学在正确操作了一些步骤后,不能确定下列所给步骤的合理顺序,请你为他将合理的步骤排列出来:______
A.将画有油膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上,数出轮廓内的方格数(不足半个的舍去,多于半个的算一个),再根据方格的边长求出油膜的面积S.
B.将一滴油酸酒精溶液滴在水面上,待油酸薄膜的形状稳定后,将玻璃板放在浅盘上,用彩笔将薄膜的形状描画在玻璃板上.
C.用浅盘装入约2cm深的水,然后将痱子粉或石膏粉均匀地撤在水面上.
D.用公式D=manfen5.com 满分网求出薄膜厚度,即油酸分子的直径.
E.根据油酸酒精溶液的浓度,算出一滴溶液中纯油酸的体积V.
F.用注射器或滴管将事先配制好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒,记下溶液的滴数n与量筒中增加的溶液体积V
查看答案
试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

Copyright @ 2008-2019 满分5 学习网 ManFen5.COM. All Rights Reserved.