20．在水平地面上平鋪這n塊相同的磚，每塊磚的質(zhì)量都為m，厚度為d．若將這n塊磚一塊一塊地疊放起來，至少需要克服重力做多少功？重力勢能如何變化？變化了多少？

分析 本題可以把所有磚塊看做一個(gè)整體，先求出開始時(shí)磚塊的重力勢能，再求出全部疊起來時(shí)的重力勢能，然后根據(jù)能量守恒定律即可求解．

解答 解：把n塊磚從平鋪狀態(tài)變?yōu)橐来委B放，以地面為零勢能面，對(duì)系統(tǒng)有：
平鋪狀態(tài)系統(tǒng)重力勢能為：Ep1=（nm）g•$\fracqydvpni{2}$  ①
依次疊放時(shí)系統(tǒng)重力勢能為：Ep2=（nm）g•$\frac{nd}{2}$  ②
根據(jù)功能關(guān)系有：至少需要克服重力做功 W=Ep2-Ep1  ③
聯(lián)解①②③得：W=$\frac{1}{2}$n（n-1）mgd
此時(shí)，這些磚塊的重力勢能增大 $\frac{1}{2}$n（n-1）mgd．
答：至少需要克服重力做功為$\frac{1}{2}$n（n-1）mgd，重力勢能增大了$\frac{1}{2}$n（n-1）mgd．

點(diǎn)評(píng) 對(duì)有關(guān)多物體組成的連接體問題應(yīng)從整體入手，然后再選取相應(yīng)的物理規(guī)律求解即可．本題要注意研究重心上升的高度．

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

11．如圖所示的圖象中，描述物體做勻減速直線運(yùn)動(dòng)的是（　�。�
A．B．C．D．

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

12．將一小球從距離地面h=0.8m的高處水平拋出，如果拋出時(shí)的速度是v0=5m/s，那么這個(gè)小球在地面上的落地點(diǎn)到拋出點(diǎn)的水平距離s=2m（g取10m/s2）．

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

8．如圖所示，水平面O點(diǎn)左側(cè)光滑，右側(cè)粗糙，有3個(gè)質(zhì)量均為m完全相同的小滑塊（可視為質(zhì)點(diǎn)），用輕細(xì)桿相連，相鄰小滑塊間的距離為L，滑塊1恰好位于O點(diǎn)左側(cè)，滑塊2、3依次沿直線水平向左排開．現(xiàn)將水平恒力F=1.8μmg作用于滑塊1，μ為粗糙地帶與滑塊間的動(dòng)摩擦因數(shù)，g為重力加速度．
（1）求滑塊運(yùn)動(dòng)的最大速度；
（2）判斷滑塊3能否進(jìn)入粗糙地帶？若能，計(jì)算滑塊3在粗糙地帶的運(yùn)動(dòng)時(shí)間．
（3）若滑塊1進(jìn)入O點(diǎn)右側(cè)時(shí)，滑塊2、3之間的作用力為F1，滑塊2進(jìn)入O點(diǎn)右側(cè)時(shí)，滑塊2、3之間的作用力為F2，求F1：F2=？

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

15．某校興趣小組制作了一個(gè)游戲裝置，其簡化模型如圖所示，在A點(diǎn)處用一彈射裝置將質(zhì)量m=1kg的小滑塊以某一水平速度彈射出去，小滑塊沿水平光滑直線軌道運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)后，進(jìn)入半徑R=0.1m的光滑豎直圓形軌道，運(yùn)行一周后自B點(diǎn)滑出，向C點(diǎn)運(yùn)動(dòng)，C點(diǎn)右側(cè)有一陷阱，C、D兩點(diǎn)的豎直高度差h=0.2m，水平距離s=0.6m，水平軌道BC長L=2m，已知小滑塊與軌道BC間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.4，小滑塊從C點(diǎn)飛出后剛好不掉進(jìn)陷阱，重力加速度g=10m/s2，求：
（1）小滑塊從C點(diǎn)飛出的速度大��；
（2）小滑塊落在D點(diǎn)時(shí)的速度方向與水平方向夾角的正切值；
（3）小滑塊從B點(diǎn)離開時(shí)，圓軌道對(duì)小滑塊的支持力的大小．

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

5．如圖所示，傾角為37°、長度為12m 的光滑斜面固定在水平面上．一個(gè)質(zhì)量為1kg的物體從斜面頂端由靜止開始下滑，取g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8．求：
（1）物體滑到斜面底端時(shí)重力勢能的變化了多少？
（2）物體滑到斜面底端時(shí)重力做功的瞬時(shí)功率是多少？
（3）整個(gè)過程中重力做功的平均功率是多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

12．電梯質(zhì)量為M，地板上放置一質(zhì)量為m2的物體，鋼索拉電梯由靜止開始向上加速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)上升高度為h時(shí)，速度達(dá)到v則（　�。�
A．地板對(duì)物體支持做功為$\frac{1}{2}$m2v2B．物體克服重力做功等于m2gh
C．鋼索的拉力做功$\frac{1}{2}$M1v2+M1ghD．合力對(duì)電梯做的功等于$\frac{1}{2}$M1v2

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科目：高中物理 來源： 題型：實(shí)驗(yàn)題

9．在“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中，已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用的交流電的頻率為50Hz，査得當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭=9.80m/s2，實(shí)驗(yàn)中得到一條點(diǎn)跡淸晰的紙帶如圖所示．把第一個(gè)點(diǎn)記做O，另選連續(xù)的四個(gè)點(diǎn)A、B、C、D作為測量的點(diǎn)．經(jīng)測量知進(jìn)A、B、C、D四個(gè)點(diǎn)到O點(diǎn)的距離分別為62.99cm、70.14cm、77.67cm、85.58cm．根據(jù)以上信息回答下列問題：

（1 ）下列器材中不必要的是D（只需填字母代號(hào)）
A．重物   B．紙帶    C．直尺   D．直流電源
（2）重物由O點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)，重力勢能的減少△EP=7.61J，動(dòng)能的增加量△EK=7.45J （重物的質(zhì)量為1.00kg．結(jié)果均保留三位有效數(shù)字）．
（3）通過計(jì)算，數(shù)值上△EP＞△EK（填“＞”、“＜”或“=”），這是實(shí)驗(yàn)存在誤差的必然結(jié)果，該誤差產(chǎn)生的主要原因是阻力對(duì)物體做負(fù)功．

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

10．如圖所示為通過彈射器研究輕彈簧的彈性勢能的實(shí)驗(yàn)裝置．半徑為R的光滑3/4圓形軌道豎直固定于光滑水平面上并與水平地面相切于B點(diǎn)，彈射器固定于A處．某次實(shí)驗(yàn)過程中彈射器射出一質(zhì)量為m的小球，恰能沿圓軌道內(nèi)側(cè)到達(dá)最髙點(diǎn)C，然后從軌道D處（D與圓心等高）下落至水平面．忽略空氣阻力，取重力加速度為g．下列說法正確的是（　　）
A．小球從D處下落至水平面的時(shí)間小于（$\frac{2R}{g}$）${\;}^{\frac{1}{2}}$
B．小球運(yùn)動(dòng)至最低點(diǎn)B時(shí)對(duì)軌道壓力為5mg
C．小球落至水平面時(shí)的動(dòng)能為2mgR
D．小球運(yùn)動(dòng)至D時(shí)對(duì)軌道壓力為0

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