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【题目】在长期的科学实践中,人类已经建立起各种形式的能量概念及其量度的方法,其中一种能量是势能。势能是由于各物体间存在相互作用而具有的、由各物体间相对位置决定的能。如重力势能、弹性势能、分子势能、电势能等。

1)如图1所示,内壁光滑、半径为R的半圆形碗固定在水平面上,将一个质量为m的小球(可视为质点)放在碗底的中心位置C处。现给小球一个水平初速度v0v0<),使小球在碗中一定范围内来回运动。已知重力加速度为g

a. 若以AB为零势能参考平面,写出小球在最低位置C处的机械能E的表达式;

b. 求小球能到达的最大高度h;说明小球在碗中的运动范围,并在图1中标出。

2)如图2所示,ab为某种物质的两个分子,以a为原点,沿两分子连线建立x轴。如果选取两个分子相距无穷远时的势能为零,则作出的两个分子之间的势能EP与它们之间距离xEP-x关系图线如图3所示。

假设分子a固定不动,分子b只在ab间分子力的作用下运动(在x轴上)。当两分子间距离为r0时,b分子的动能为EK0EK0<EP0)。求ab分子间的最大势能EPm;并利用图3,结合画图说明分子bx轴上的运动范围。

【答案】1a.b.2x=x2-x1

【解析】

1a.小球的机械能

b.以水平面为零势能参考平面

根据机械能守恒定律

解得

小球在碗中的MN之间来回运动,MN等高,如图所示。

2)当b分子速度为零时,此时两分子间势能最大根据能量守恒,有

图线可知,当两分子间势能为时,b分子对应两个位置坐标,b分子的活动范围

x=x2-x1

如图所示。

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】在“验证机械能守恒定律”的一次实验中,质量m=1kg的重物自由下落,在纸带上打出一系列的点,如图所示(注意:相邻点时间间隔为T=0.02s),那么:

1)纸带的__________(用字母表示)端与重物相连;数据处理时,应选起始两点间距约为:________mm的纸带,这样误差小;

2)打点计时器打下计数点B时,物体的速度vB=______m/s;(保留两位有效数字)

3)从起点P到打下计数点B的过程中物体的重力势能减少量EP=________________,此过程中物体动能的增加量Ek=_____________;(g10m/s2,结果最终保留两位有效数字)

4)通过计算,数值上EP____Ek(填“<”、“>”或“=”),这是因∶______________________________

5)本次实验中若不进行各项有关物理量的确值计算,只是为了“验证机械能守恒定律”,则重物的质量不知道行吗?答∶______________。(选“行”或“不行”)

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【题目】如图所示,平行线代表电场线,但未标明方向,一个带正电、电量为106 C的微粒在电场中仅受电场力作用,当它从A点运动到B点时动能减少了105 J,已知A点的电势为-10 V,则以下判断正确的是

A.微粒的运动轨迹如图中的虚线1所示;

B.微粒的运动轨迹如图中的虚线2所示;

C.B点电势为零;

D.B点电势为-20 V

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【题目】两电荷量分别为的点电荷固定在x轴上的OM两点,两电荷连线上各点电势x变化的关系如图所示,其中CND段电势最低的点,则下列说法正确的是(

A.为等量异种电荷

B.将一正点电荷从N点移到D点,电势能先减小后增大

C.ND两点间的电场强度大小先增大后减小

D.NC两点间场强方向沿x轴负方向

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【题目】如图所示,在水平向左的匀强电场中,一小球质量为m,电荷量为-q,用绝缘轻绳(不伸缩)悬于O点,平衡时小球位于A点,此时绳与竖直方向的夹角绳长为LOD水平,OC竖直。在D点给小球适当的初速度使其绕O点做圆周运动,下列说法正确的是(

A.匀强电场的场强大小为

B.小球在C点时的重力势能最小

C.小球在C点时动能最大

D.小球从D运动到A的过程中电势能先增大后减小

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【题目】一位同学在某星球上完成自由落体运动实验:让一个质量为2kg的小球从一定的高度自由下落,测得在第5s内的位移是18m,则(

A.物体在2s末的速度是20m/sB.物体在第5s内的平均速度是3.6m/s

C.物体在第2s内的位移是20mD.物体在5s内的位移是50m

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】某同学用打点周期为0. 02s的打点计时器研究物块做直线运动的规律,在得到的一条纸带上按打点的先后顺序取OABC四个计数点,每相邻两个计数点之间还有4个点,相邻计数点的时间间隔用T表示,各计数点间的距离如图所示。则:

1)时间间隔T_________(填“A或“B”);

A. 0. 02s

B. 0. 10s

2)实验中,必须_________(填“A或“B”);

A. 选干电池作为打点计时器的电源

B. 选交流电源作为打点计时器的电源

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【题目】如图所示,两滑块A、B用细线跨过定滑轮相连,B距地面一定高度,A可在细线牵引下沿足够长的粗糙斜面向上滑动。已知mA=2 kg,mB=4 kg,斜面倾角θ=37°。某时刻由静止释放A,测得A沿斜面向上运动的v一t图象如图所示。已知g=10m/s2,sin 37°=0.6。求:

(1)A与斜面间的动摩擦因数;

(2)A沿斜面向上滑动的最大位移;

(3)滑动过程中细线对A的拉力所做的功。

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【题目】如图所示电路中,当变阻器R0的滑动头Pa端移动时(

A. 电压表示数变大,电流表示数变大

B. 电压表示数变小,电流表示数变大

C. 电压表示数变大,电流表示数变小

D. 电压表示数变小,电流表示数变小

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