5．如圖所示，總長為l的光滑勻質(zhì)軟繩，跨過一光滑的輕質(zhì)小定滑輪，開始時滑輪左側(cè)的繩長$\frac{l}{3}$，右側(cè)為$\frac{2l}{3}$，某時刻受一微小擾動繩從右側(cè)滑落，求軟繩上端即將離開滑輪時繩子的重力對繩子做的功是多少？

分析 重力做功等于繩子重力勢能的減小，由公式EP=mgh求解，公式中h是繩子重心相對參考平面的高度，由幾何關(guān)系求解h，即可根據(jù)功能關(guān)系解答．

解答 解：取定滑輪圓心所在的水平面為參考平面．則
開始時，繩子的重力勢能 Ep1=-$\frac{1}{3}$mg•$\frac{1}{6}$l-$\frac{2}{3}$mg•$\frac{1}{3}$l=-$\frac{5}{18}$mgl；
軟繩的上端即將離開滑輪時繩子的重力勢能 Ep2=-mg•$\frac{1}{2}$l=-$\frac{1}{2}$mgl；
則根據(jù)功能關(guān)系可得：繩子的重力對繩子做的功 WG=Ep1-Ep2=$\frac{2}{9}$mgl
答：軟繩上端即將離開滑輪時繩子的重力對繩子做的功是$\frac{2}{9}$mgl．

點評 此題求出重力勢能的減小量是關(guān)鍵，要注意繩子不能看成質(zhì)點，要研究其重心相對于參考平面的高度，重心在參考平面下方時，其重力勢能為負(fù)值．

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：計算題

15．如圖所示，滑塊A的質(zhì)量為m，小車B的質(zhì)量為M且M=2m，滑塊與平板小車之間的動摩擦因數(shù)為μ，小車靜止在光滑的水平面上，當(dāng)滑塊以速度v0，從小車右端滑上小車，經(jīng)一段時間后滑塊相對小車靜止，已知重力加速度為g，求：
①從滑塊滑上小車到相對靜止所需要的時間；
②小車的最小長度及滑塊滑動過程中系統(tǒng)產(chǎn)生的熱量Q．

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

16．下列說法正確的是（　　）
A．速度變化越快的物體慣性越小
B．物體做曲線運動的條件是所受合外力的方向和速度的方向不垂直也不在同一條直線上
C．學(xué)校餐廳的吊扇在工作時向下擠壓空氣，空氣對吊扇產(chǎn)生向下的推力，增加了吊桿對吊扇的拉力
D．伽利略根據(jù)理想斜面實驗推論得出“若沒有摩擦，在水平面上運動的物體將保持其速度繼續(xù)運動下去”

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

13．圖中小孩正在蕩秋千，在秋千離開最高點向最低點運動的過程中，下列說法中正確的是（　　）
A．繩子的拉力逐漸增大
B．繩子拉力的大小保持不變
C．小孩經(jīng)圖示位置的加速度可能沿a的方向
D．小孩經(jīng)圖示位置的加速度可能沿b的方向

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

20．在星球表面發(fā)射探測器，當(dāng)發(fā)射速度為v時，探測器可繞星球做勻速圓周運動；當(dāng)發(fā)射速度達到$\sqrt{2}$v時，可擺脫星球引力束縛脫離該星球，己知地球、火星兩星球的質(zhì)量比約為10：1，半徑比約為2：1，下列說法正確的有（　�。�
A．探測器在地球表面受到的引力比在火星表面的小
B．探測器在地球表面做勻速圓周運動的周期比在火星表面的小
C．探測器脫離地球所需要的發(fā)射速度比脫離火星的發(fā)射速度小
D．探測器脫離星球的過程中引力勢能逐漸變小

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

10．質(zhì)量為m的物體，以$\frac{4}{3}$g的加速度向上做勻減速直線運動，在上升高度h的過程中，下列說法中正確的是（　�。�
A．物體重力勢能增加$\frac{4}{3}$mghB．物體的機械能減少$\frac{1}{3}$mgh
C．重力對物體做功-$\frac{4}{3}$mghD．物體的動能增加$\frac{4}{3}$mgh

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

5．如圖所示，一質(zhì)量M=0.2kg且足夠長的絕緣木板靜止在光滑水平面上，在木板左端無初速放置一質(zhì)量m=0.1kg、電荷量q=+0.2C的滑塊，滑塊與絕緣木板之間動摩擦因數(shù)為0.6，將整個裝置置于豎直向上的電場中，電場強度隨著滑塊速度變化的規(guī)律滿足E=kv且k=0.5，滑塊受到的最大靜摩擦力可認(rèn)為等于滑動摩擦力．現(xiàn)對木板施加方向水平向左，大小為0.9N的恒力，g取10m/s2．則（　�。�
A．木板和滑塊一直做加速度為3m/s2的勻加速運動
B．t=2s，滑塊速度小于6m/s
C．最終木板做加速度為3m/s2的勻加速運動，滑塊做速度為10m/s的勻速運動
D．滑塊開始做勻加速運動，然后做加速度減小的加速運動，最后做勻速直線運動

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科目：高中物理 來源： 題型：實驗題

2．為測量一表頭的內(nèi)阻，某同學(xué)進行了如下步驟，已知可供選擇的儀器如下：
待測電表G（Ig=5mA，rg約300Ω）
電壓表V1（0-20mV，內(nèi)阻約1kΩ） 
電壓表V2（0-1.5V，內(nèi)阻約2kΩ）
電阻箱R（0-999.9Ω）         
滑動變阻器R1（0-20Ω）
干電池（1.5V）              
開關(guān)K1和單刀雙擲開關(guān)K2及導(dǎo)線若干
操作步驟：
（1）設(shè)計測量原理圖（參考下面操作步驟并要求能夠調(diào)節(jié)電壓從0開始），將設(shè)計的原理圖畫在下面空白處．
（2）根據(jù)題目要求選擇合適的電壓表，選V2．（請?zhí)顚憙x器符號）
（3）按照原理圖正確連接儀器．
（4）閉合K1，K2扳至一端，調(diào)節(jié)滑動變阻器，使待測表頭指示某刻度穩(wěn)定，電壓表指針指在某一刻度值U0．
（5）保持R1滑動頭位置不變，斷開K1后將電阻箱阻值置于零，K2扳至另一端，閉合K1，調(diào)節(jié)電阻箱阻值，使電壓表指針仍然指向原來的示數(shù)U0．
（6）如圖為電阻箱阻值，則表頭的內(nèi)阻rg=295.1Ω．

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科目：高中物理 來源： 題型：實驗題

3．某探究實驗小組的同學(xué)為了研究平拋物體的運動，該小組同學(xué)利用如圖所示的實驗裝置探究平拋運動．
（1）首先采用如圖甲所示的裝置．用小錘擊打彈性金屬片，使A球沿水平方向彈出，同時B球被松開，自由下落，將觀察到兩球同時（選填“同時”或“不同時”）落地，改變小錘擊打的力度，即改變A球被彈出時的速度，仍能觀察到相同的現(xiàn)象，這說明A．（選填所述選項前的字母）
A．平拋運動的物體在豎直方向上做自由落體運動
B．平拋運動的物體在水平方向上做勻速直線運動
C．能同時說明上述選項A、B所述的規(guī)律
（2）然后采用如圖乙所示的裝置．調(diào)節(jié)電磁鐵C、D的高度使AC=BD，現(xiàn)將小鐵球P、Q分別吸在電磁鐵C、D上，然后切斷電源，使兩小球同時以相同的初速度v0分別從軌道M、N的末端射出．實驗可觀察到的現(xiàn)象應(yīng)是P球?qū)⒛軗糁蠶球（選填“能”或“不能”）．僅僅改變弧形軌道M的高度，重復(fù)上述實驗，仍能觀察到相同的現(xiàn)象，這說明B．（選填所述選項前的字母）
A．平拋運動的物體在豎直方向上做自由落體運動
B．平拋運動的物體在水平方向上做勻速直線運動
C．不能說明上述選項A、B所描述規(guī)律中的任何一條．

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同步練習(xí)冊答案