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16.如图所示,长为L的细线,一端固定在O点,另一端连接一质量为m的小球,把小球拉至A点由静止释放,忽略阻力,小球将在A、B(B与A等高)间来回摆动,最低点为C,细线与竖直方向的最大夹角为θ.
(1)若以C点所在水平面为零势能参考平面,求小球在A点的重力势能;
(2)若以O点所在水平面为零势能参考平面,求小球在B点的重力势能.

分析 根据小球相对于零势能参考平面的高度,由公式WG=mgh求出小球的重力势能.

解答 解:(1)若以C点所在水平面为零势能参考平面,小球在A点时高度为 L(1-cosθ)
则小球在A点的重力势能为 EPA=mgL(1-cosθ)
(2)若以O点所在水平面为零势能参考平面,小球在B点的高度为-Lcosθ
小球在B点的重力势能为  EPB=-mgLcosθ
答:
(1)小球在A点的重力势能为mgL(1-cosθ).
(2)小球在B点的重力势能为-mgLcosθ.

点评 解决本题的关键要明确重力势能是相对的,当物体在参考平面上方时重力势能是正值,物体在参考平面下方时重力势能是负值.

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:选择题

6.如图所示,质量为m,长l的铜棒,用长度也为l的两根轻软裸导线悬吊并处于静止.在铜棒所在空间加一竖直向上的匀强磁场,现铜棒中通入恒定电流I后,铜棒向纸面外偏转的最大角度为θ,则匀强磁场的磁感应强度B为(  )
A.B=$\frac{mg}{Il}$tanθB.B=$\frac{mg}{Il}tan\frac{θ}{2}$
C.B=$\frac{mg(1-cosθ)}{Ilsinθ}$D.B=$\frac{mg(1-cos2θ)}{Ilsin2θ}$

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科目:高中物理 来源: 题型:解答题

7.某同学要测量额定电压为3V的某圆柱体电阻R的电阻率ρ.
(1)用游标卡尺测量其长度,如图1所示,则其长度L=70.15 mm.

(2)为精确测量R的阻值,该同学先用如图所示的指针式多用电表粗测其电阻.他将红黑表笔分别插入“+”、“-”插孔中,将选择开关置于“×l”档位置,然后将红、黑表笔短接调零,此后测阻值时发现指针偏转角度如图甲所示.试问:

①为减小读数误差,该同学应将选择开关置于“×10”档位置.
②再将红、黑表笔短接,此时发现指针并未指到右边的“0Ω”处,如图乙所示,那么他该调节欧姆调零旋钮直至指针指在“0Ω”处再继续实验,结果看到指针指在如图丙所示位置.
(3)现要进一步精确测量其阻值,实验室提供了下列可选用的器材:
A.灵敏电流计G(量程200μA,内阻300Ω)
B.电流表A(量程3A,内阻约0.3Ω)
C.电压表V1(量程3V,内阻约3kΩ)
D.电压表V2 量程l5V,内阻约5kΩ)
E.滑动变阻器R1(最大阻值为10Ω)
F.最大阻值为99.99Ω的电阻箱R2
以及电源E(电动势4V,内阻可忽略)、电键、导线若干
为了提高测量精确度并且使电阻R两端电压调节范围尽可能大,除电源、电键、导线以外还应选择的最恰当器材(只需填器材前面的字母)有ACEF.
请在图3的方框中画出你设计的电路图.

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科目:高中物理 来源: 题型:选择题

4.小明乘坐地铁从堪桥到长广溪紧接着坐地铁回到堪桥.此过程中,小明的位移和路程分别是(  )
A.29.42km,29.42kmB.0,58.84kmC.58.84km,58.84kmD.0,0

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科目:高中物理 来源: 题型:解答题

11.如图所示,原长为L的轻质弹簧一端固定在O点,另一端与质量为m的圆环相连,圆环套在粗糙竖直固定杆上的A处,环与杆间动摩擦因数μ=0.5,此时弹簧水平且处于原长.让圆环从A处由静止开始下滑,经过B处时速度最大,到达C处时速度为零.过程中弹簧始终在弹性限度之内.重力加速度为g.求:
(1)圆环在A处的加速度为多大?
(2)若AB间距离为$\frac{3}{4}L$,则弹簧的劲度系数k为多少?
(3)若圆环到达C处时弹簧弹性势能为Ep,且AC=h,使圆环在C处时获得一个竖直向上的初速度,圆环恰好能到达A处.则这个初速度应为多大?

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科目:高中物理 来源: 题型:选择题

1.如图所示,一长方形线框abcd处在有界磁场中,磁场的左边界与ab重合,右边界与cd重合,线框平面开始与磁场垂直,现用相等的时间分别采用两种方式使线框离开磁场:
(1)在外力作用下使线框沿bc方向做匀速直运动离开磁场;
(2)在外力作用下绕ab边匀速转动90°离开磁场,假设两种方式中通过线框截面的电荷量分别为q1与q2,产生的焦耳热分别为Q1和Q2,则(  )
A.q1>q2,Q1=Q2B.q1<q2,Q1=Q2C.q1=q2,Q1>Q2D.q1=q2,Q1<Q2

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科目:高中物理 来源: 题型:多选题

7.如图所示,光滑水平面上,甲、乙物体在F1、F2二力作用下运动,已知F1<F2,则以下说法正确的是(  )
A.若撤去F1,则甲的加速度增大
B.若撤去F2,则乙的加速度增大
C.若撤去F1,则甲对乙的作用力一定减小
D.若撤去F2,则乙对甲的作用力一定减小

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A.橡皮筋会变长
B.橡皮筋会变短
C.俯视看,金属框架会沿逆时针方向转动
D.俯视看,金属框架会沿顺时针方向转动

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科目:高中物理 来源: 题型:解答题

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