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【题目】在初中已经学过,如果一个物体在力F的作用下沿着力的方向移动了一段距离l,这个力对物体做的功W=Fl.我们还学过,功的单位是焦耳(J).请由此导出焦耳与基本单位米(m)、千克(kg)、秒(s)之间的关系.

【答案】解:根据W=FL可得:

1J=1Nm,

根据牛顿第二定律F=ma可知力的单位为:1N=1kgm/s2

所以有:1J=kgm2/s2

答:焦耳与基本单位米(m)、千克(kg)、秒(s)之间的关系为1J=kgm2/s2


【解析】单位制包括基本单位和导出单位,规定的基本量的单位叫基本单位,由物理公式推导出的但为叫做导出单位.

练习册系列答案
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【题目】2016211日,美国激光干涉引力波天文台LIGO)团队向全世界宣布发现了引力波,这个引力波来自于距离地球13亿光年之外一个双黑洞系统的合并。已知光在真空中传播的速度为c,太阳的质量为M0,万有引力常量为G

1)两个黑洞的质量分别为太阳质量的26倍和39倍,合并后为太阳质量的62倍。利用所学知识,求此次合并所释放的能量。

2)黑洞密度极大,质量极大,半径很小,以最快速度传播的光都不能逃离它的引力,因此我们无法通过光学观测直接确定黑洞的存在。假定黑洞为一个质量分布均匀的球形天体。

a.因为黑洞对其他天体具有强大的引力影响,我们可以通过其他天体的运动来推测黑洞的存在。天文学家观测到,有一质量很小的恒星独自在宇宙中做周期为T,半径为r0的匀速圆周运动。由此推测,圆周轨道的中心可能有个黑洞。利用所学知识求此黑洞的质量M

b.严格解决黑洞问题需要利用广义相对论的知识,但早在相对论提出之前就有人利用牛顿力学体系预言过黑洞的存在。我们知道,在牛顿体系中,当两个质量分别为m1m2的质点相距为r时也会具有势能,称之为引力势能,其大小为(规定无穷远处势能为零)。请你利用所学知识,推测质量为M′的黑洞,之所以能够成为洞,其半径R最大不能超过多少?

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【题目】某实验小组验证力的平行四边形定则的实验装置如图,固定在竖直木板上的量角器的直边水平,橡皮筋的一端固定于量角器的圆心O的正上方A处,另一端系绳套1和绳套2。两只弹簧秤分别挂在绳套l2上,缓慢拉橡皮筋,使橡皮筋的结点到达O处,此时绳套1沿方向,绳套2沿120°方向,保持两绳套夹角120°不变,将绳套l方向缓慢转动到60°方向,此过程中保持橡皮筋的结点在O处不动。关于绳套1和绳套2的拉力F1F2大小的变化,下列结论正确的是( )

A. F1逐渐增大

B. F1先增大后减小

C. F2逐渐减小

D. F2先减小后增大

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【题目】下列事例中能说明原子具有核式结构的是()
A.光电效应现象的发现
B.汤姆逊研究阴极射线时发现了电子
C.卢瑟福的α粒子散射实验发现有少数α粒子发生大角度偏转
D.天然放射现象的发现

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【题目】下面所列举的现象中,哪个不是分子运动的(

A.将香水瓶盖打开后能闻得到香味

B.汽车开过后,公路上尘土飞扬

C.洒在地上的水,过一段时间就干了

D.悬浮在水中的花粉做无规则运动

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【题目】为研究静电除尘,有人设计了一个盒状容器,如图所示,容器侧面是绝缘的透明有机玻璃,上下底面是金属板。当金属板连接到高压电源正负两极时,在两金属板间产生匀强电场。现把一定量均匀分布的烟尘颗粒密闭在容器内,颗粒带负电,不考虑烟尘颗粒之间的相互作用和空气阻力,并忽略烟尘颗粒所受重力。下列说法正确的是

A.烟尘颗粒向下运动

B.两金属板间电场方向向上

C.烟尘颗粒在运动过程中电势能减少

D.烟尘颗粒电荷量可能是电子电量的1.5倍

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【题目】2013126日,嫦娥三号携带月球车玉兔号运动到地月转移轨道的P点时做近月制动后被月球俘获,成功进入环月圆形轨道上运行,如图所示。在嫦娥三号沿轨道经过P点时,通过调整速度使其进入椭圆轨道,在沿轨道经过Q点时,再次调整速度后又经过一系列辅助动作,成功实现了其在月球上的软着陆。对于嫦娥三号沿轨道和轨道运动的过程,若以月球为参考系,且只考虑月球对它的引力作用,下列说法中正确的是

A. 沿轨道经过P点时的速度小于经过Q点时的速度

B. 沿轨道经过P点时的机械能小于经过Q点时的机械能

C. 沿轨道经过P点时的速度大于沿轨道经过P点时的速度

D. 沿轨道经过P点时的加速度大于沿轨道经过P点时的加速度

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【题目】(9分)某研究性学习小组的同学们做了以下两个关于弹簧的实验。

1)在做探究弹簧弹力的大小与其伸长量的关系实验中,设计了如图所示的实验装置。在弹簧两端各系一轻细的绳套,利用一个绳套将弹簧悬挂在铁架台上,另一端的绳套用来悬挂钩码。同学们先测出不挂钩码时弹簧的长度,再将钩码逐个挂在弹簧的下端,每次都测出相应的弹簧总长度L,再算出弹簧伸长的长度x,并将数据填在下面的表格中。(实验过程中,弹簧始终在弹性限度内)

测量次序

1

2

3

4

5

6

悬挂钩码所受重力G/N

0

05

10

15

20

25

弹簧弹力大小F/N

0

05

10

15

20

25

弹簧的总长度L/cm

1300

1505

1710

1900

2100

2300

弹簧伸长的长度x/cm

0

205

410

600

800

1000

在如图所示的坐标纸上已经描出了其中5次测量的弹簧弹力大小F与弹簧伸长的长度x对应的数据点,请把第4次测量的数据对应点描绘出来,并作出F-x图线。

根据上述的实验过程,并对实验数据进行分析可知,下列说法中正确的是 。(选填选项前的字母)

A.弹簧弹力大小与弹簧的总长度成正比

B.弹簧弹力大小与弹簧伸长的长度成正比

C.该弹簧的劲度系数约为25N/m

D.在不挂钩码的情况下测量弹簧的长度时,需将弹簧放置在水平桌面上测量

2)研究性学习小组的同学将该弹簧放置在一个高度为h的水平桌面上,将其左端固定,右端与质量为m的小钢球接触。当弹簧处于自然长度时,小钢球恰好在桌子边缘,如图甲所示。将钢球向左压缩弹簧一段距离x后由静止释放,钢球将沿水平方向飞出桌面,钢球在空中飞行一段距离后落到水平地面上,测得其水平飞行距离为s。该小组的同学想用这个装置探究弹簧将钢球弹出的过程中,弹簧弹力对钢球所做的功与此过程中钢球动能增量之间的关系。

同学们发现,当压缩弹簧的距离x不同时,钢球落地时的水平距离s也会不同。可以根据第(1)问中画出的F-x图象求出弹簧弹力对钢球所做的功,然后研究弹簧弹力对钢球所做的功W与此过程中钢球动能增量Ek之间的关系。根据这样的思路同学们预测了几种不同的s-x关系图象,图乙中可以表明弹簧弹力对钢球所做的功W等于此过程中钢球动能的增量Ek的图象是 。(选填选项下面的字母)

在实验中发现,弹簧弹力对钢球所做的功W大于钢球的动能增量Ek。请你简述导致W大于Ek的可能原因(至少说出两条):

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【题目】如图所示连接平行板金属板的导线的一部分CD与另一连接电池的回路的一部分EF平行,CD、EF均在纸面内,金属板与纸面垂直,板间有垂直于纸面向里的磁场,当一束等离子体射入两金属板中间时,关于CD段导线将受到力的作用,下列说法正确的是

A等离子体从右方射入,CD受力的方向背离EF

B等离子体从右方射入,CD受力的方向指向EF

C等离子体从左方射入,CD受力的方向背离EF

D等离子体从左方射入,CD受力的方向指向EF

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