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质量为0.5kg的小球,以v=20m•s-1的初速度竖直向上从地面射出,它只上升...

质量为0.5kg的小球,以v=20m•s-1的初速度竖直向上从地面射出,它只上升了高度h=18m,如果小球在运动中所受到的空气阻力大小不变,并取g=10m/s2,那么小球在什么位置时重力势能和动能相等?

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根据动能定理来确定空气受到的阻力,再由动能与势能相等,结合动能定理,即可求出重力势能和动能相等的位置. 【解析】 因为阻力存在,小球在运动过程中机械能不断减少,如图,如果在上升阶段中位于A处时球的动能和势能相等,那么到下落阶段球运动到A处,其动能就一定会小于势能,因此,与无阻力的竖直上抛运动不同,这里球在上升中的动能和势能相等的点A与球在下降中的动能和势能相等的点B并不在同一点. 设小球在运动中受到空气阻力的大小为f,则对于球的上升过程,由动能定理有 -(mg+f)h=0-mv2 ∴f=N-0.5×10N=N    设上升过程中球在A点处动能与势能相等,以hA表增A点的高度,VA表示球在A点时的速度,则有 mghA=mv2 而由动能定理又有 -(mg+f)hA=mv2- 由上两式可解得 hA==9.47m  又设下落过程中球在B点处动能与势能相等,以hB表示B点的高度,vB表示球在B点时的速度, 则有         mghB= 对于球自最高点下落至B点的过程,由动能定理有 mg(h-hB)-f(h-hB)=mv2 由上两式可解得 hB=m=8.47m        答:小球在8.47m处的位置时重力势能和动能相等.
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考点分析:
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(1)当电压表的读数为U=0.2V时,棒L2的加速度多大?
(2)棒L2能达到的最大速度vm
(3)若在棒L2达到最大速度vm时撤去外力F,并同时释放棒L1,分析此后L1,L2各做什么运动?
(4)若固定棒L1,当棒L2的速度为v,且离开棒L1距离为S的同时,撤去恒力F,为保持棒L2做匀速运动,可以采用将B从原值(B=0.2T)逐渐减小的方法,则磁感应强度B应怎样随时间变化(写出B与时间t的关系式)?

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在“用电流表和电压表测定电流的电动势和内阻”的实验中(如图甲所示)
(1)移动滑动变阻器的滑动头应特别注意防止______;电键闭合之前,滑片P应置于______.(填a或b)
(2)现备有以下器材:
A.干电池1节
B.滑动变阻器(0~50Ω)
C.滑动变阻器(0~1750Ω)
D.电压表(0~3V)
E.电压表(0~15V)
F.电流表(0~0.6A)
G.电流表(0~3A)
其中滑动变阻器应选______,电流表应选______,电压表应选______
(3)图乙是根据实验数据画出的U-I图象.由此可知这个干电池的电动势E=______V,内电阻r=______Ω.

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m(10-3kg)5.0010.0015.0020.00 25.00 30.00
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T2(s20.7290.8030.8760.9411.0161.086
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(2)根据图线求解弹簧的劲度系数______
(3)对T2-m图作出必要的解释______
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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