19.如圖所示,一位滑雪者質(zhì)量m=60kg,從豎直高度h=20m賽道頂端由靜止滑下,若忽略滑雪者所受阻力,取g=10m/s2,求滑雪者由頂端滑到賽道底端的過程中;
(1)是由什么形式的能轉(zhuǎn)化成什么形式的能;
(2)重力所做的功W;
(3)滑到底端時(shí)速度v的大。

分析 (1)滑雪者由頂端滑到賽道底端的過程中,重力做正功,重力勢能減小,轉(zhuǎn)化為動(dòng)能.
(2)根據(jù)公式W=mgh,求重力所做的功W.
(3)在滑雪者由頂端滑到賽道底端的過程中,只有重力做正功,根據(jù)動(dòng)能定理或機(jī)械能守恒定律求滑到底端時(shí)速度v的大小.

解答 解:(1)滑雪者由頂端滑到賽道底端的過程中,重力做正功,重力勢能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能.
(2)重力所做的功為:W=mgh=60×10×20J=1.2×104J
(3)在滑雪者由頂端滑到賽道底端的過程中,根據(jù)動(dòng)能定理得:mgh=$\frac{1}{2}m{v}^{2}$
解得滑到底端時(shí)速度為:v=$\sqrt{2gh}$=$\sqrt{2×10×20}$=20m/s
答:(1)是由重力勢能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能;
(2)重力所做的功W是1.2×104J;
(3)滑到底端時(shí)速度v的大小是20m/s.

點(diǎn)評(píng) 本題主要考查了重力做功公式和動(dòng)能定理的直接應(yīng)用,要注意重力做功公式W=mgh中,h是初末位置的高度差.

練習(xí)冊系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

16.如圖,光滑水平地面上方x≥0的區(qū)域內(nèi)存在著水平向內(nèi)的勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=0.5T.有一長度為l=2.0m內(nèi)壁粗糙的絕緣試管豎直放置,試管底端有一可以視為質(zhì)點(diǎn)的帶電小球,小球質(zhì)量為m=1.0×10-2kg,帶電量為q=0.3C小球和試管內(nèi)壁的滑動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.5.開始時(shí)試管和小球以v0=1.0m/s的速度向右勻速運(yùn)動(dòng),當(dāng)試管進(jìn)入磁場區(qū)域時(shí)對試管施加一外力作用使試管保持a=2.0m/s2的加速度向右做勻加速直線運(yùn)動(dòng),小球經(jīng)過一段時(shí)間離開試管.運(yùn)動(dòng)過程中試管始終保持豎直,小球帶電量始終不變,g=10m/s2.求:
(1)小球離開試管之前所受摩擦力f和小球豎直分速度vy間的函數(shù)關(guān)系(用各物理量的字母表示).
(2)小球離開試管時(shí)的速度.

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

17.如圖所示,在真空中的O點(diǎn)固定有場源電荷+Q,M、N是其周圍的兩點(diǎn),且OM<ON.現(xiàn)有一帶負(fù)電的試探電荷從M點(diǎn)以某一初速度運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)的過程中,(試探電荷的重力不計(jì))下列說法中正確的是( 。
A.加速度一定不斷減小B.電場力可能先做負(fù)功再做正功
C.動(dòng)能可能先增加后減小D.電勢能可能先減小后增加再減小

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

7.一個(gè)水平放置的氣缸,由兩個(gè)截面積不同的圓筒聯(lián)接而成.活塞A、B用一長為4L的剛性細(xì)桿連接,L=0.5m,它們可以在筒內(nèi)無摩擦地左右滑動(dòng).A、B的截面積分別為SA=40cm2,SB=20cm2,A、B之間封閉著一定質(zhì)量的理想氣體,兩活塞外側(cè)(A的左方和B的右方)是壓強(qiáng)為P0=1.0×105Pa的大氣.當(dāng)氣缸內(nèi)氣體溫度為T1=525K時(shí)兩活塞靜止于如圖所示的位置.
(1)現(xiàn)使氣缸內(nèi)氣體的溫度緩慢下降,當(dāng)溫度降為多少時(shí)活塞A恰好移到兩圓筒連接處?
(2)若在此變化過程中氣體共向外放熱500J,求氣體的內(nèi)能變化了多少?

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

14.如圖所示,半徑R=0.4m的光滑圓弧軌道BC固定在豎直平面內(nèi),軌道的上端點(diǎn)B和圓心O的連線與水平方向的夾角θ=30°,下端點(diǎn)C為軌道的最低點(diǎn)且與水平面相切,質(zhì)量m=0.1kg的小物塊(可視為質(zhì)點(diǎn))從空中的A點(diǎn)以v0=2m/s的速度被水平拋出,恰好從B點(diǎn)沿軌道切線方向進(jìn)人軌道,經(jīng)過C點(diǎn)后沿水平面向右運(yùn)動(dòng),g取10m/s.求:
(1)小物塊從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)至B點(diǎn)的時(shí)間.
(2)小物塊經(jīng)過圓弧軌道上的C點(diǎn)時(shí),所受軌道支持力的大。

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

4.如圖所示,豎直圓筒是固定不動(dòng)的,粗筒橫截面積是細(xì)筒的4倍,細(xì)筒足夠長.粗筒中A、B兩輕質(zhì)活塞間封有一定質(zhì)量的空氣(可視為理想氣體),氣柱長L=$\frac{7}{4}$H.活塞A上方的水銀深H,兩活塞的重力及與筒壁間的摩擦不計(jì),用外力向上托住活塞B使之處于平衡狀態(tài),水銀面與粗筒上端相平.現(xiàn)使活塞B緩慢上移,直至水銀的$\frac{1}{3}$被推入細(xì)筒中,求活塞B上移的距離.(設(shè)在整個(gè)過程中氣柱的溫度不變,大氣壓強(qiáng)P0=5H的水銀柱產(chǎn)生的壓強(qiáng))

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

11.如圖所示,半徑為R的光滑圓環(huán)固定在豎直平面內(nèi),AB、CD是圓環(huán)相互垂直的兩條直徑,C、D兩點(diǎn)與圓心O等高.一個(gè)質(zhì)量為m的光滑小球套在圓環(huán)上,一根輕質(zhì)彈簧一端連在小球上,另一端固定在P點(diǎn),P點(diǎn)在圓心O的正下方$\frac{R}{2}$處.小球從最高點(diǎn)A由靜止開始沿逆時(shí)針方向下滑,己知彈簧的原長為R,彈簧始終處于彈性限度內(nèi),重力加速度為g,下列說法正確的有( 。
A.彈簧長度等于R時(shí),小球的動(dòng)能最大
B.小球運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)的速度大小為$\sqrt{2gR}$
C.小球在A、B兩點(diǎn)時(shí)對圓環(huán)的壓力差為4mg
D.小球從A到C的過程中,彈簧對小球做的功等于小球機(jī)械能的增加量

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

8.以下關(guān)于光的說法正確的是( 。
A.光纖通信是利用了全反射的原理
B.太陽光是偏振光
C.當(dāng)正在鳴笛的火車向著我們急駛而來時(shí),我們聽到汽笛聲的音調(diào)變高,是多普勒效應(yīng)
D.光的雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中,在光屏上的某一位置會(huì)時(shí)而出現(xiàn)明條紋時(shí)而出現(xiàn)暗條紋

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科目:高中物理 來源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

9.某同學(xué)為了研究水果電池,將鋅、銅兩塊電極插入一個(gè)土豆中做成一個(gè)“土豆電池”,他用伏特表測得這個(gè)“土豆電池”兩端電壓為0.96V,但他將四個(gè)這樣的“土豆電池”串起來給“3V,0.5A”的小燈泡供電時(shí),燈泡并不發(fā)光.檢查燈泡、線路均沒有故障,為了尋找原因.
(1)他用多用電表“直流10V”擋去測量這四個(gè)“土豆電池”兩端的電壓,指針如甲圖a所示,讀數(shù)為3.80V.他又用多用電表“×10Ω”擋去測量這四個(gè)“土豆電池”的電阻,指針如甲圖b所示,其阻值為120Ω.
(2)為了更準(zhǔn)確測定一節(jié)“土豆電池”的電動(dòng)勢和內(nèi)阻,他設(shè)計(jì)了如圖乙所示的電路,電路中所用電流計(jì)G的阻值為50Ω,實(shí)驗(yàn)中他多次改變電阻箱的阻值,分別記錄下各次電阻箱的阻值及相應(yīng)的電流計(jì)示數(shù),算出電流的倒數(shù),并將數(shù)據(jù)填在如下的表格中.
電阻R/Ω電流I/mA電流倒數(shù)$\frac{1}{I}{A^{-1}}$
1002.50400
2002.00500
3001.66602
4001.42704
5001.26794

①在利用圖象法處理數(shù)據(jù)時(shí),該同學(xué)選擇了作“$\frac{1}{I}$-R”圖象而不是作“I-R”圖象,你認(rèn)為他這樣做的理由是圖線是一條直線,便于發(fā)現(xiàn)規(guī)律和處理數(shù)據(jù).
②請你幫該同學(xué)在圖丙的坐標(biāo)紙中作出$\frac{1}{I}$-R圖象.
③根據(jù)圖象可以求得該電池的電動(dòng)勢為1.00V,內(nèi)阻為250Ω.
④完成實(shí)驗(yàn)后,該同學(xué)分析得出燈泡不亮的原因是土豆電池的內(nèi)阻太大,回路電流太小.

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同步練習(xí)冊答案