在如圖13-9-12所示的xOy平面內(nèi)（y軸正方向豎直向上）存在著水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)，有一帶正電的小球自坐標(biāo)原點(diǎn)O沿y軸正方向豎直向上拋出，它的初動(dòng)能為4 J，不計(jì)空氣阻力.當(dāng)它上升到最高點(diǎn)M時(shí)，它的動(dòng)能為5 J.

                        圖13-9-12

（1）試分析說(shuō)明帶電小球被拋出后沿豎直方向和水平方向分別做什么運(yùn)動(dòng).

（2）在圖中畫(huà)出帶電小球從拋出點(diǎn)O到落回與O在同一水平線上的O′點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡示意圖.

（3）求帶電小球落回到O′點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能.

解析：（1）豎直方向?yàn)樯蠏佭\(yùn)動(dòng)，原因是豎直方向只受重力，并存在豎直向上的初速度v0，水平方向初速度為零，受恒定的電場(chǎng)力作用，故做初速度為零的勻變速直線運(yùn)動(dòng).

（2）示意圖如圖.

    （由于上拋回落時(shí)間相同，故水平位移比為1∶3），即點(diǎn)在8個(gè)格處OP=2單位，PO′=6單位.

（3）由（1）（2）分析可知：mgh=mv02=4 J.由動(dòng)能定理知：由O至M有qUOM-mgh=EkM-EkO=1 J,所以qUOM=1 J+mgh=5 J.由M至O′有qUMO′+mgh=EkO′-EkM,所以EkO′=qUMO′+mgh+EkM，而qUMO′=3qUOM=15 J,所以EkO′=15 J+4 J+5 J=24 J.

答案：（1）豎直方向豎直上拋運(yùn)動(dòng)，水平方向初速為零的勻加速運(yùn)動(dòng)

（2）見(jiàn)解析圖

（3）24 J


練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

“黑盒子”表面有a、b、c三個(gè)接線柱，盒內(nèi)總共有兩個(gè)電學(xué)元件，每?jī)蓚�(gè)接線柱之間只可能連接一個(gè)元件.為了探明盒內(nèi)元件的種類及連接方式，某位同學(xué)用多用電表進(jìn)行了如下探測(cè)：

    第一步：用電壓擋對(duì)任意兩接線柱正、反向測(cè)量，指針幸免不發(fā)生偏轉(zhuǎn)；

    第二步：用電阻×100 Ω擋對(duì)任意兩個(gè)接線柱正、反向測(cè)量，指針偏轉(zhuǎn)情況如圖2-9所示.

圖2-9

（1）第一步測(cè)量結(jié)果表明盒內(nèi)______________________________________________.

（2）圖2-10示出了圖2-9[1]和圖2-9[2]中歐姆表指針?biāo)幍奈恢�，其�?duì)應(yīng)的阻值是______ Ω；

圖2-11示出了圖2-9[3]中歐姆表指針?biāo)幍奈恢�，其�?duì)應(yīng)的阻值是_______Ω.

圖2-10                                     圖2-11

（3）請(qǐng)?jiān)趫D2-12的接線柱間用電路圖符號(hào)畫(huà)出盒內(nèi)的元件及連接情況.

         

圖2-12

（4）一個(gè)小燈泡與3 V電池組的連接情況如圖2-13所示.如果把圖2-13中e、f兩端用導(dǎo)線直接相連，小燈泡可正常發(fā)光.欲將e、f兩端分別與黑盒子上的兩個(gè)接線柱相連，使小燈泡仍可發(fā)光.那么，e端應(yīng)連接到_________接線柱，f端應(yīng)連接到_________接線柱.

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

在如圖9-2-13所示的電路中，定值電阻的阻值為10 Ω,電動(dòng)機(jī)M的線圈電阻值為 2 Ω,a、b端加有44 V的恒定電壓，理想電壓表的示數(shù)為24 V，由此可知(    )

圖9-2-13

A.通過(guò)電動(dòng)機(jī)的電流強(qiáng)度為12 A

B.電動(dòng)機(jī)消耗的功率為48 W

C.電動(dòng)機(jī)的線圈在 1 min內(nèi)產(chǎn)生的熱量為480 J

D.電動(dòng)機(jī)輸出的功率為8 W

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：閱讀理解

（10分）某研究性學(xué)習(xí)小組，為了探索航天器球形返回艙穿過(guò)大氣層時(shí)所受空氣阻力（風(fēng)力）的影響因素，進(jìn)行了模擬實(shí)驗(yàn)研究。圖12為測(cè)定風(fēng)力的實(shí)驗(yàn)裝置圖，其中CD是一段水平放置的長(zhǎng)為L的光滑均勻電阻絲，電阻絲電阻較大；一質(zhì)量和電阻都不計(jì)的細(xì)長(zhǎng)細(xì)長(zhǎng)裸金屬絲一端固定于O點(diǎn)，另一端懸掛球P，無(wú)風(fēng)時(shí)細(xì)金屬絲豎直，恰與電阻絲在C點(diǎn)接觸，OC＝H；有風(fēng)時(shí)金屬絲將偏離豎直方向，與電阻絲相交于某一點(diǎn)（如圖13中虛線所示）.細(xì)金屬絲與電阻絲始終保持良好的導(dǎo)電接觸。

(1)已知電源的電動(dòng)勢(shì)為E，內(nèi)阻不計(jì)，理想電壓表兩接線柱分別與O點(diǎn)和C點(diǎn)相連，球P的質(zhì)量為m，重力加速度為g，由此可以推得風(fēng)力大小F與電壓表示數(shù)的關(guān)系式為F=______________________。

(2)研究小組的同學(xué)猜想：風(fēng)力大小F可能與風(fēng)速大小v和球半徑r這兩個(gè)因素有關(guān)，于是他們進(jìn)行了如下的實(shí)驗(yàn)：

實(shí)驗(yàn)一：使用同一球，改變風(fēng)速，記錄了在不同風(fēng)速下電壓表的示數(shù)。

表一  球半徑r＝0.50cm

風(fēng)速(m/s)

10

15

20

30

電壓表示數(shù)（V）

2.40

3.60

4.81

7.19

由表一數(shù)據(jù)可知：在球半徑一定的情況下，風(fēng)力大小與風(fēng)速的關(guān)系是_______________________。

實(shí)驗(yàn)二：保持風(fēng)速一定，換用同種材料、不同半徑的實(shí)心球，記錄了在球半徑不同情況下電壓表的示數(shù)。

表二  風(fēng)速v＝10 m/s

球半徑(cm)

0.25

0.50

0.75

1.00

電壓表示數(shù)（V）

9.60

2.40

1.07

0.60

由表二數(shù)據(jù)可知：在風(fēng)速一定的情況下，風(fēng)力大小與球半徑的關(guān)系是_______________________。（球體積公式）

(3)根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知風(fēng)力的大小F與風(fēng)速大小v、球半徑r的關(guān)系式為_(kāi)________________________。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

（9分）在一次課外實(shí)踐活動(dòng)中，某課題研究小組收集到數(shù)碼相機(jī)、手機(jī)等電子產(chǎn)品中的一些舊電池以及從廢舊收音機(jī)上拆下的電阻、電容、電感線圈等電子元件。現(xiàn)從這些材料中選取兩個(gè)待測(cè)元件，一是電阻R0（約為2 kΩ），二是手機(jī)中常用的鋰電池（電動(dòng)勢(shì)E標(biāo)稱值為3.7 V，允許最大放電電流為100 mA）。在操作臺(tái)上還準(zhǔn)備了如下實(shí)驗(yàn)器材：

　 A．電壓表（量程4 V，電阻RV約為4.0 kΩ）

B．電流表A1（量程100 mA，內(nèi)阻不計(jì)）

C．電流表A2（量程2 mA，內(nèi)阻不計(jì)）

　 D．滑動(dòng)變阻器R1（0～2 kΩ，額定電流0.1 A）

　 E．電阻箱R2（0～999.9 Ω）

　 F．開(kāi)關(guān)S一只，導(dǎo)線若干。

　 （1）為了測(cè)定電阻R。的阻值，小組的一位成員，設(shè)計(jì)了如圖12所示的電路原理圖，所選取的相應(yīng)器材（電源用待測(cè)的鋰電池）均標(biāo)在圖上，其器材選取中有不妥之處，你認(rèn)為應(yīng)該怎樣調(diào)整?

　 （2）如果在實(shí)際操作過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)滑動(dòng)變阻器R，、電壓表已損壞，請(qǐng)用余下的器材測(cè)量鋰電池的電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)阻r。

①請(qǐng)你在方框中畫(huà)出實(shí)驗(yàn)電路原理圖（標(biāo)注所用器材符號(hào)）；

　　　 ②該實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)在實(shí)驗(yàn)中取得多組數(shù)據(jù)，然后通過(guò)作出如圖13所示的線性圖象處理數(shù)據(jù)，則電源電動(dòng)勢(shì)為　　　 V，內(nèi)阻為　　　 Ω。


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