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4.有一上端挂在墙上的长画,从画的上端到下面的画轴长1.8m,下面画轴重1N,画重0.8N(画面处处均匀),现将长画从下向上卷起了,求长画的重力势能增加了多少.

分析 以画的最上端为参考,根据重力势能的计算公式Ep=mgh,求初、末状态的重力势能,即可得解.

解答 解:以画的最上端为参考,则将画卷起前,长画的重力势能为 Ep1=mgh+mgh=1×(-1.8)+0.8×(-0.9)=-2.52J
将画卷起后,长画的重力势能为 Ep2=0
所以长画的重力势能增加了2.52J.
答:长画的重力势能增加了2.52J.

点评 解决本题要注意长画不能看成质点,要考虑其重心相对于参考平面的高度来求重力势能,注意重心在参考平面下方时重力势能为负值.

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:解答题

14.某研究性学习小组用图1所示装置验证机械能守恒定律

(1)安装器材后,进行以下操作:
A、将打点计时器接到电源的直流输出端;
B、测出m1、m2的质量;
C、m2从高处由静止开始下落,同时接通打点计时器电源开关,m1拖着的纸带打出一系列的点;
D、测量打出的纸带上选定让数点间的距离;
E、根据测量的结果计算m2下落过程中,m1和m2组成的系统减少的重力势能是否等于增加的动能.
其中操作不恰当的步骤是AC.(将其选项对应的字母填在横线处)
(2)如图2给出的是实验中获取的一条纸带,O是打下的第一个点,每相邻两计数点间还有4个点(图中未标出),计数点间的距离如图2所示,则在纸带上的打下计数点5时的速度v5=2.40m/s.
(3)若m1=50g、m2=150g,在打点0~5过程中,系统动能的增量△EK=0.576J,系统势能的减少量△EP=0.588J.(g取9.8m/s2,结果保留三位有效数字)

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科目:高中物理 来源: 题型:解答题

15.如图所示,竖直固定的轨道内有一劲度系数为k的轻弹簧,弹簧下端固定在水平地面上,质量为m的物体可沿轨道上,下运动,物体与轨道间的最大静摩擦力和动摩擦力大小都是f=$\frac{mg}{4}$,已知弹簧弹性势能Ep=$\frac{1}{2}$kx2,式中k为弹簧的劲度系数,x为弹簧的形变量(即弹簧伸长或缩短的长度),弹簧始终处于弹性限度内,重力加速度为g,物体在距离弹簧为H的高处从静止开始下落,试求:
(1)物体从静止开始下落到刚与弹簧接触所经历的时间t
(2)物体到达最低位置时,求弹簧的最大形变量x
(3)物体到达最低位置后能否回弹?若不能,请说明理由.

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科目:高中物理 来源: 题型:选择题

12.如图甲所示,两个相同的波源S1,S2分别位于坐标原点和x轴上x=8m处,两个波源同时开始振动,且起振方向相同,产生的简谐横波在水平面内四周传播,振动图象如图乙所示,经过3秒位于第一象限的P点(8,6)开始振动,正确的是(  )
A.P点的起振方向沿着y轴负方向
B.两列波相遇后P点的振动频率增大
C.该列波的波长是2m
D.两列波相遇后,P点振动先加强后减弱

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科目:高中物理 来源: 题型:解答题

19.有一条模拟索道长30米,倾斜角度设计为37°,使用质量m=50kg的吊环分析下滑过程.
(1)实验过程中,吊环从顶端静止释放,经过t=5s到达索道底端,则吊环到达底端时它所受重力的功率为多少?
(2)吊环与索道时间的动摩擦因数为多少?
(3)若在竖直平面内给吊环施加一个垂直于索道方向的恒力F.由静止释放吊环后保持它的加速度大小a=1m/s2且沿索道向下运动,则这样的恒力F的大小为多少?(g=10m/s2sin37°=0.6,cos37°=0.8 )

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科目:高中物理 来源: 题型:多选题

3.理论研究表明,无限大的均匀带电平面在周围空间会形成与平面垂直的匀强电场,若均匀带电平面单位面积所带电荷量为e,则产生匀强电场的电场强度的大小E=$\frac{σ}{2ε}$,现有两块无限大的均匀绝缘带电平板如图所示放置,A1B1两面带正电,A2B2两面带负电,且单位面积所带电荷量相等(设电荷不发生移动),A1B1面与A2B2面成60°,并且空间被分成了四个区域Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ与Ⅳ,若四个区域Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ内的电场强度的大小分别为E1、E2、E3和E4,图中直线A1B1和A2B2分别为带正电平面和带负电平面与纸面正交的交线,O为两交线的交点,C、D、F、G恰好位于纸面内正方形的四个顶点上,且GD的连线过O点,则下列说法中正确的是(  )
A.E1=E4
B.E1=$\sqrt{3}$E4
C.C、F两点电势相同
D.在C、D、F、G四个点中,电子在F点具有的电势能最大

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科目:高中物理 来源: 题型:解答题

10.如图所示,M、N为一对竖直放置的平行金属板,中心处分别开有小孔O、P,A、B为一对水平放置的平行金属板,板的长度为L,板间距离为d,O、P两点的连线(图中虚线)恰好为A、B板之间的中心线,在M、N两板间加电压U1,且M板电势高于N板,在A、B两板间加电压U2,将一个质子从O点由静止释放,经过小孔P后进入匀强电场,并从A板右边缘C点离开电场,已知质子质量为m,电量为e,求:
(1)质子从C点离开电场时速度的方向;
(2)为使质子打在A板的中点,请你给出可行的措施(给出一种措施即可),要求进行定量推导.

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科目:高中物理 来源: 题型:解答题

7.在某地煤矿坑道抢险中,急需将某氧气瓶中的氧气分装到每个小氧气袋中,已知该氧气瓶容积为25L,内部压强为4.0×l05Pa,分装好的氧气袋中压强为1.0×l05Pa,分装过程中气体温度保持不变,氧气可视为理想气体,假设能将瓶中氧气全部分装刭各氧气袋中而不剩余,并且各氧气装的压强刚好达到要求.
①分装氧气过程中,已知外界对氧气做功2.0×l04J,分析该过程氧气吸放热情况及多少.
②求分装后氧气的总体积.
③请作出该过程的p-$\frac{1}{v}$图.

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科目:高中物理 来源: 题型:选择题

8.如图所示,弹簧测力计和细线的重力及一切摩擦力不计,物重G=1N,则弹簧测力计A和B的示数分别是(  )
A.1N,0B.0,1NC.2N,1ND.1N,1N

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