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    一个质量M =30kg的小孩在光滑的冰面上推着一个质量m=6kg的冰车以速度v0=5m/s匀速滑行。他把冰车用力推出去，使冰车的速度变为原来的2倍。在这个过程中，他对冰车做多少功？他体内有多少化学能转化为机械能？

    答案：
    解析：

    答案：225 J；90 J

    推出冰车的过程中，系统的动量守恒，设推出冰车后小孩的速度为v’，则

    (M+m)v0=Mv’+m·2v0,

    解出　　　　　　　v’==4m/s。

    小孩对冰车所做的功等于冰车动能的增量，即W人对车==225 J，

    小孩体内化学能转化为机械能的量等于小孩与冰车组成的系统增加的动能，即

    =90 J。

    （为什么小孩体内化学能转化为机械能的数量小于他对冰车做的功呢？这是因为冰车的动能增加一部分来自于小孩本身动能的减少。本题说明一个力做的功并不能量度能量的转化，而一对作用力与反作用力做功的代数和才反映系统的其他能量与动能转化的数量。


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    相关习题

    科目：高中物理 来源： 题型：阅读理解

    实验题：
    （I）在验证机械能守恒定律的实验中，质量为m 的重锤自由下落，在纸带上打出了一系列的点，如下图1所示，相邻记数点时间间隔为0.02s，长度单位是cm，g取9.8m/s2．求：
    （1）打点计时器打下记数点B时，物体的速度VB=
    0.96
    0.96
     m/s（保留两位有效数字）；
    （2）根据题中提供的条件，可求出重锤实际下落的加速度a=
    9.5
    9.5
     m/s2．（保留两位有效数字）
    （3）即使在实验操作规范，数据测量及数据处理很准确的前提下，该实验测得的△EP 也一定略大于△EK，这是实验存在系统误差的必然结果，试分析该系统误差产生的主要原因为
    重锤和纸带受到阻力作用，机械能有损失．
    重锤和纸带受到阻力作用，机械能有损失．

    （II）现用伏安法研究某电子器件Rx的伏安特性曲线如图2，要求特性曲线尽可能完整（直接测量的变化范围尽可能大一些）．现备有下列器材供选用：
    A．量程是0～0.6A，内阻是0.5Ω的电流表
    B．量程是0～3A，内阻是0.1Ω的电流表
    C．量程是0～3V，内阻是6kΩ的电压表
    D．量程是0～15V，内阻是30kΩ的电压表
    E．阻值为0～1kΩ的滑动变阻器
    F．阻值为0～10Ω的滑动变阻器
    G．蓄电池（12V，内阻不计）
    H．开关一个，导线若干．
    （1）为使测量结果尽量准确，电流表应选用
    B
    B
    ，电压表应选用
    D
    D
    ，滑动变阻器应选用
    F
    F
    （只填字母代号）
    （2）如图所示是Rx的伏安特性曲线．在方框中（图3）画出实验电路图．
    （3）若Rx与标有“6V，9W”的灯泡串联后，接入直流电源两端，灯泡恰能正常发光．则此时该电子器件两端的电压是
    2.0
    2.0
    V．

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    科目：高中物理 来源： 题型：阅读理解

    （2013?日照一模）（1）某同学在研究“对不同物体做相同功情况下，物体质量与速度的关系”时，提出了以下四种猜想：
    A．m∞υ
    B．m∞
    1
    υ

    C．m∞υ2
    D.m∞
    1
    υ2

    为验证猜想的正确性，该同学用如图1所示的装置进行实验：将长木板平放在水平桌面上，木块固定在长木板一端，打点计时器固定在木块上，木块右侧固定一轻弹簧，用连接纸带的小车压缩弹簧至长木板的虚线处由静止释放，打点计时器在纸带上打下一系列点，选取点迹均匀的一部分纸带，计算出小车匀速运动的速度υ1，测出小车的质量m1；然后在小车上加砝码，再次压缩弹簧至木板虚线处由静止释放小车，计算出小车和砝码匀速运动的速度υ2，测出小车和砝码的总质量m2：再在小车上加砝码，重复以上操作，分别测出υ3、m3…．

    ①每次实验中，都将小车压缩弹簧至长木板的虚线处由静止释放，目的是
    小车获得相同的动能（弹簧对小车做功相同）
    小车获得相同的动能（弹簧对小车做功相同）
    ；若要消除每次实验中小车和纸带受到的阻力对小车运动的影响，应进行的实验操作是
    垫高木板固定打点计时器的一端，使小车连同纸带一起在木板上匀速运动（平衡摩擦力）
    垫高木板固定打点计时器的一端，使小车连同纸带一起在木板上匀速运动（平衡摩擦力）
    ．
    ②某次实验采集的五组数据如表：由表格数据直观判断，明显不正确的两个猜想是A、B、C、D中的
    AC
    AC
    ；若对某个猜想进行数据处理并作图，画出了如图2所示的图象，则图中的横坐标应是
    1
    v2
    1
    v2
    ．
    m/kg 0.10 0.20 0.30 0.40 0.50
    v/（m?s-1） 1.000 0.707 0.577 0.500 0..447
    （2）冬、春季节降水量少，广东沿海附近江河水位较低，涨潮时海水倒灌，出现“咸潮”现象，使沿海地区的城市自来水中的离子浓度增高，电阻率变小，水质受到影响．某同学设计了一个监测河水电阻率的实验．在一根均匀长度玻璃管两端分别装上橡胶塞和铂电极，如图3所示，两电极相距L=0.314m，管内充满待测的河水．安装前用游标卡尺测量玻璃管的内径，测量结果如图4所示．
    为测管内河水电阻供选器材有：
    电压表V1：量程15V，内阻约30kΩ
    电压表V2：量程3V，内阻约10kΩ
    电流表A1：量程0.6A，内阻约0.5Ω
    电流表A2：量程150mA，内阻约10Ω
    滑动变阻器甲：最大值为10Ω，额定电流足够大
    滑动变阻器乙：最大值为1kΩ，额定电流足够大
    电源E1：电动势15V，内阻6Ω
    电源E2：电动势3V，内阻2Ω
    开关、导线若干．
    该同学选用以上部分器材测出了9组数据，并在坐标系中标出，如图5所示．
    ①据图（2）读出玻璃管的内径d=
    6.70
    6.70
    mm．
    ②实验时，所选用的电压表为
    V1
    V1
    （填“V1”或“V2”），所选用的电流表为
    A2
    A2
    （填“A1”或“A2”），所选的滑动变阻器为
    甲
    甲
    （填“甲”或“乙”），所选的电源为
    E1
    E1
    （填“E1”或“E2”）．
    ③在答题卡的虚线框内画出该实验的原理图．

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    科目：高中物理 来源： 题型：阅读理解

    （1）某同学利用如图1所示的实验装置来“验证钩码和滑块所组成的系统机械能守恒”．
    ①请完善以下实验步骤：
    a．用游标卡尺测遮光条的宽度，多次测量取平均值L；
    b．实验时，先接通气源，再调节气垫导轨，使导轨处于水平位置；
    c．将滑块从图示位置由静止释放，读出遮光条通过光电门的时间△t；
    d．计算出滑块通过光电门的速度v=
     
    （用上述测量出的物理量表示）．
    ②实验中还需要测量的物理量有：钩码的质量m、
     
    和
     
    （用文字说明和相应字母表示）．
    ③本实验通过比较
     
    和
     
    ，在实验误差允许的范围内相等（用测量的物理量符号表示），从而验证了系统的机械能守恒．
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    （2）某同学想测量某导电溶液的电阻率，先在一根均匀的长玻璃管两端各装了一个电极（接触电阻不计），两电极相距L=0.700m，其间充满待测的导电溶液．用如下器材进行测量：
    电压表（量程l5V，内阻约30kΩ）；     电流表（量程300μA，内约50Ω）；
    滑动变阻器（10Ω，1A）；              电池组（电动势E=12V，内阻r=6Ω）；
    单刀单掷开关一个、导线若干．
    下表是测量通过管中导电液柱的电流及两端电压的实验数据．实验中用20分度的游标卡尺测量了玻璃管的内径，结果如图3所示．
    U/V 0 1.0 3.0 5.0 7.0 9.0 11.0
    I/μA 0 22 65 109 155 175 240
    根据以上所述请回答下面的问题：
    ①玻璃管内径d=
     
    mm．
    ②请在图2中补画出未连接的导线．
    ③根据表数据在图4坐标中已描点，请作出U-I图象，由图象求出电阻R=
     
    Ω（结果保留2位有效数字）．
    ④计算该导电溶液的电阻率表达式是：ρ=
     
     （用R、d、L表示）．

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    科目：高中物理 来源： 题型：阅读理解

    本题共18分，其中（1）问8分，（2）问10分
    （1）某同学利用如图图甲所示的实验装置验证机械能守恒定律，其实验的部分原理是利用平抛运动的知识．那么：
    ①实验中必须要求的条件是
     
    ．
    A．弧形斜槽必须尽可能的光滑
    B．弧形斜槽末端的切线必须水平
    C．必须测量出小球的质量m，
    D．小球每次必须从同一高度处滚下
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    ②实验中测得弧形斜槽末端离地面的高度为H，将钢球从斜槽的不同高度h处静止释放，钢球的落点距弧形斜槽末端的水平距离为s．则当s2与H、h的理论关系满足s2=
     
    时，小球的机械能守恒．
    ③实验中，该同学发现实验结果不满足理论计算得到的s2-h关系，该同学认为出现这一结果的原因除了摩擦和空气阻力等外，还有一个原因可能是小球的大小，因此又用游标卡尺测了小球的直径，其结果如图图乙所示．关于该同学认为“小球的大小”对结果有影响的分析，你认为正确吗？
     
    ．（不需说明理由），小球的直径为
     
    mm．
    （2）（10分）某同学为了测量一个在不同电压下工作时的电热器Rx的阻值，已知电热器的额定电压为12V．在实验结束后，该同学记录的测量数据如下：
    U/V 0 1.0 2.2 3.0 5.0 8.0 10.0 12.0
    I/A 0 0.08 0.15 0.20 0.30 0.40 0.45 0.50
    请根据上述信息完成下列问题：
    ①（2分）除电热器外，实验室里还给该同学提供了如下器材供选择：
    A．电流表（0～3A，0.1Ω）
    B．电流表（0～0.6A，10Ω）
    C．电压表（0～3V，1kΩ）         D．电压表（0～1 5V，30kΩ）
    E．滑动变阻器（0～10Ω，0.3A）    F．滑动变阻器（0～l0Ω，2A）
    G．输出电压为l6V的学生电源，H．导线、开关．那么该同学选择使用的器材是：
     
    ．（填序号）
    ②（4分）在虚线框内画出实验电路图．
    ③（4分）在图图丙中的坐标纸上作出U-I图象．并根据图象说明电热器的电阻大小随电压变化的关系
     
    ．

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    科目：高中物理 来源：2011年小英才班高考物理复习试卷（—）（解析版） 题型：解答题

    本题共18分，其中（1）问8分，（2）问10分
    （1）某同学利用如图图甲所示的实验装置验证机械能守恒定律，其实验的部分原理是利用平抛运动的知识．那么：
    ①实验中必须要求的条件是______．
    A．弧形斜槽必须尽可能的光滑
    B．弧形斜槽末端的切线必须水平
    C．必须测量出小球的质量m，
    D．小球每次必须从同一高度处滚下

    ②实验中测得弧形斜槽末端离地面的高度为H，将钢球从斜槽的不同高度h处静止释放，钢球的落点距弧形斜槽末端的水平距离为s．则当s2与H、h的理论关系满足s2=______时，小球的机械能守恒．
    ③实验中，该同学发现实验结果不满足理论计算得到的s2-h关系，该同学认为出现这一结果的原因除了摩擦和空气阻力等外，还有一个原因可能是小球的大小，因此又用游标卡尺测了小球的直径，其结果如图图乙所示．关于该同学认为“小球的大小”对结果有影响的分析，你认为正确吗？______．（不需说明理由），小球的直径为______mm．
    （2）（10分）某同学为了测量一个在不同电压下工作时的电热器Rx的阻值，已知电热器的额定电压为12V．在实验结束后，该同学记录的测量数据如下：
    U/V1.02.23.05.08.010.012.0
    I/A0.080.150.200.300.400.450.50
    请根据上述信息完成下列问题：
    ①（2分）除电热器外，实验室里还给该同学提供了如下器材供选择：
    A．电流表（0～3A，0.1Ω）
    B．电流表（0～0.6A，10Ω）
    C．电压表（0～3V，1kΩ）         D．电压表（0～1 5V，30kΩ）
    E．滑动变阻器（0～10Ω，0.3A）    F．滑动变阻器（0～l0Ω，2A）
    G．输出电压为l6V的学生电源，H．导线、开关．那么该同学选择使用的器材是：______．（填序号）
    ②（4分）在虚线框内画出实验电路图．
    ③（4分）在图图丙中的坐标纸上作出U-I图象．并根据图象说明电热器的电阻大小随电压变化的关系______．

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