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電場，有一帶正電的小球自坐標(biāo)原點O沿y軸正方向豎直向上拋出，它的初動能為4 J，不計空氣阻力.當(dāng)它上升到最高點M時，它的動能為5 J.

                        圖13-9-12

（1）試分析說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動.

（2）在圖中畫出帶電小球從拋出點O到落回與O在同一水平線上的O′點的運動軌跡示意圖.

（3）求帶電小球落回到O′點時的動能.

解析：（1）豎直方向為上拋運動，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，受恒定的電場力作用，故做初速度為零的勻變速直線運動.

（2）示意圖如圖.

    （由于上拋回落時間相同，故水平位移比為1∶3），即點在8個格處OP=2單位，PO′=6單位.

（3）由（1）（2）分析可知：mgh=mv02=4 J.由動能定理知：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動，水平方向初速為零的勻加速運動

（2）見解析圖

（3）24 J


練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

“黑盒子”表面有a、b、c三個接線柱，盒內(nèi)總共有兩個電學(xué)元件，每兩個接線柱之間只可能連接一個元件.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：

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

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

圖2-9

（1）第一步測量結(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)幍奈恢茫鋵?yīng)的阻值是______ Ω；

圖2-11示出了圖2-9[3]中歐姆表指針?biāo)幍奈恢茫鋵?yīng)的阻值是_______Ω.

圖2-10                                     圖2-11

（3）請在圖2-12的接線柱間用電路圖符號畫出盒內(nèi)的元件及連接情況.

         

圖2-12

（4）一個小燈泡與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,電動機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.通過電動機的電流強度為12 A

B.電動機消耗的功率為48 W

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

D.電動機輸出的功率為8 W

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科目：高中物理 來源： 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大氣層時所受空氣阻力（風(fēng)力）的影響因素，進(jìn)行了模擬實驗研究。圖12為測定風(fēng)力的實驗裝置圖，其中CD是一段水平放置的長為L的光滑均勻電阻絲，電阻絲電阻較大；一質(zhì)量和電阻都不計的細(xì)長細(xì)長裸金屬絲一端固定于O點，另一端懸掛球P，無風(fēng)時細(xì)金屬絲豎直，恰與電阻絲在C點接觸，OC＝H；有風(fēng)時金屬絲將偏離豎直方向，與電阻絲相交于某一點（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)已知電源的電動勢為E，內(nèi)阻不計，理想電壓表兩接線柱分別與O點和C點相連，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這兩個因素有關(guān)，于是他們進(jìn)行了如下的實驗：

實驗一：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_______________________。

實驗二：保持風(fēng)速一定，換用同種材料、不同半徑的實心球，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)上述實驗結(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_________________________。

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科目：高中物理 來源： 題型：

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

　 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）

C．電流表A2（量程2 mA，內(nèi)阻不計）

　 D．滑動變阻器R1（0～2 kΩ，額定電流0.1 A）

　 E．電阻箱R2（0～999.9 Ω）

　 F．開關(guān)S一只，導(dǎo)線若干。

　 （1）為了測定電阻R。的阻值，小組的一位成員，設(shè)計了如圖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）如果在實際操作過程中，發(fā)現(xiàn)滑動變阻器R，、電壓表已損壞，請用余下的器材測量鋰電池的電動勢E和內(nèi)阻r。

①請你在方框中畫出實驗電路原理圖（標(biāo)注所用器材符號）；

　　　 ②該實驗小組的同學(xué)在實驗中取得多組數(shù)據(jù)，然后通過作出如圖13所示的線性圖象處理數(shù)據(jù)，則電源電動勢為　　　 V，內(nèi)阻為　　　 Ω。


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