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4.质量为m的物体,在距地面h高处以$\frac{g}{3}$的加速度由静止竖直下落到地面.下列说法中正确的是(  )
A.物体的重力势能减少$\frac{1}{3}$mghB.物体的机械能减少$\frac{2}{3}$mgh
C.物体的动能增加$\frac{1}{3}$mghD.重力做功$\frac{1}{3}$mgh

分析 物体以$\frac{1}{3}$g的加速度向下运动,对物体受力分析可知,物体受到重力之外,一定还受到向上的拉力的作用,根据力对物体的做功的情况,可以分析物体的能量的变化的情况.

解答 解:设物体所受的阻力大小为f.对物体,由牛顿第二定律得 mg-F=m$\frac{g}{3}$,所以f=$\frac{2}{3}$mg.
AD、物体下降h时,重力做的功为mgh,所以物体的重力势能减少mgh,故A、D错误;
B、物体下降h时,阻力做的功为-fh=-$\frac{2}{3}$mgh,所以物体的机械能减少$\frac{2}{3}$mgh,故B正确;
C、由动能定理可得,W=△EK,即物体的动能增加△EK=mah=$\frac{1}{3}$mgh,故C正确;
故选:BC.

点评 本题的关键要的掌握常见的功与能的关系:重力做功是重力势能变化的量度;合力做功是动能变化的量度;重力外的各个力做的总功是机械能变化的量度.

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:填空题

10.验证机械能守恒定律的实验原理是重力势能的减小量等于动能的增加量,处理实验数据时得到关于mgh和$\frac{1}{2}$mv2的关系是:mgh>$\frac{1}{2}$mv2(填“>”、“<”、“=”)

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科目:高中物理 来源: 题型:解答题

11.(1)某同学做“研究匀变速直线运动”实验中,得到了几条较为理想的纸带,他已在每条纸带上按每5个点取好一个计数点,依打点先后编上0、1、2、3、4、5,几条纸带都被撕断了,如图1所示,请根据给出的A、B、C、D四段纸带回答,在B、C、D三段纸带中选出从纸带A上撕下的那段应是C

(2)电火花计时器和电磁打点计时器是测量时间的仪器,都必须使用交流
(填“交流”或“直流”)电源,其中电火花计时器的工作电压是220V,电磁打点计时器的工作电压是3-6V.
(3)用打点计时器研究匀变速直线运动时,如图所示的是某次实验得到的一条纸带,A、B、C、D、E为计数点(每5个点取一个计数点,相邻计数点间的点没有画出),相邻计数点距离如图2所示,交流电频率为50Hz,当打点计时器打下D点时,小车的速度大小vD=1.40m/s(计算结果保留三位有效数字),小车在BE段的加速度a=4.00 m/s2(计算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

8.一雨滴从屋檐由静止自由下落,通过高度为h=1.8m的窗户时间为t=0.2s,求屋檐到窗台的高度H(g取10m/s2

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科目:高中物理 来源: 题型:选择题

15.如图所示,在超市中,小张沿水平方向推着质量为m的购物车乘着沿自动扶梯方向加速度为a匀加速上升的自动扶梯上楼.假设小张、购物车、自动扶梯间保持相对静止,自动扶梯的倾角为θ,小张的质量为M,小张与扶梯间的摩擦因数为μ,小车与扶梯间的摩擦忽略不计.则(  )
A.小张对扶梯的压力大小为Mgcosθ,方向垂直于斜面向下
B.小张对扶梯的摩擦力大小为(M+m)(gsin θ+a),方向沿斜面向下
C.扶梯对小张的摩擦力大小为μ(M+m)gcosθ,方向沿斜面向上
D.小张对车的推力和车对小张的弹力是一对平衡力,因为人和车处于平衡状态,所以两者大小相等

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科目:高中物理 来源: 题型:多选题

9.如图所示,位于斜面上的物体M在沿斜面向上的力F作用下,处于静止状态,则斜面作用于物块的静摩擦力的(  )
A.方向可能沿斜面向上B.方向可能沿斜面向下
C.大小可能等于零D.大小可能等于F

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科目:高中物理 来源: 题型:解答题

16.如图甲所示,电荷量为q=1×10-4C的带正电的小物块置于粗糙的绝缘水平面上,所在空间存在方向沿水平向右的电场,电场强度E的大小与时间的关系如图乙所示,物块运动速度与时间t的关系如图丙所示,取重力加速度g=10m/s2

求:(1)前2秒内电场力做的功;
(2)物块的质量.

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科目:高中物理 来源: 题型:解答题

13.研究大气现象时可把温度、压强相同的一部分气体叫做气团.气团直径达几千米,边缘部分与外界的热交换对整个气团没有明显影响,气团在上升过程中可看成是一定质量理想气体的绝热膨胀,设气团在上升过程中,由状态Ⅰ(p1,V1,T1)绝热膨胀到状态Ⅱ(p2,V2,T2).倘若该气团由状态Ⅰ(p1,V1,T1)作等温膨胀至状态Ⅲ(p3,V2,T1),试回答:
(1)下列判断正确的是AC.
A. p3>p2         B. p3<p2       C. T1>T2         D. T1<T2
(2)若气团在绝热膨胀过程中对外做的功为W1,则其内能变化△E1=-W1;若气团在等温膨胀过程中对外做的功为W2,则其内能变化△E2=0.
(3)气团体积由V1变化到V2时,求气团在变化前后的密度比和分子间平均距离之比.

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科目:高中物理 来源: 题型:解答题

14.在“验证牛顿运动定律”的实验中,采用如图1所示的实验装置.

小车及车中砝码的质量用M表示,盘及盘中砝码的质量用m表示,小车的加速度可由小车后拖动的纸带打上的点计算出.
①当M与m的大小关系满足M>>m时,才可以认为绳对小车的拉力大小等于盘及盘中砝码的总重力.
②实验中需要平衡摩擦力,应当取下小托盘和砝码(选填“小车上的钩码”、“小托盘和砝码”或“纸带”),将木板右端适当垫高,直至小车在长木板上运动时,纸带上打出来的点均匀.
③一组同学在做加速度与质量的关系实验时,保持盘及盘中砝码的质量一定,改变小车及车中砝码的质量,测出相应的加速度,采用图象法处理数据.为了比较容易地归纳出加速度a与质量M的关系,应该作a与$\frac{1}{M}$的图象.图2是某同学在此实验中获得的一条纸带,其中两相邻计数点间有四个点未画出.已知打点计时器使用的交流电源的频率为50HZ,则小车运动的加速度a=0.39m/s2
④保持小车和数字测力计的总质量一定,改变钩码的质量,测出相应的加速度.采用图象法处理数据.请同学们根据测量数据描出的点作出a-F图象(图在答卷纸上),并根据测量数据作出的a-F图线,说明实验过程中可能存在的问题是没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不足.
⑤乙、丙同学用同一装置做实验,画出了各自得到的a-F图线如图3所示,两个同学做实验时的哪一个物理量取值不同?小车质量.

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