4．質量為10kg的小球從20m高處自由落下，當小球的速度恰好等于落地速度的一半時，它距地面的高度是多少？此時小球的重力勢能和動能各是多少？

分析 自由落體運動是初速度為零加速度為零g的勻加速直線運動，根據(jù)位移與速度關系公式求解它距地面的高度，由重力勢能的定義求出重力勢能，由動能的定義式求出動能．

解答 解：設小球落地時的速度大小為v，由：v2-v02=2gx
得：v2-0=2gh…①
（$\frac{v}{2}$）2-0=2gh′…②
由①②解得：h′=0.25h=0.25×20=5m
此時物體的高度：H=h-h′=20-5=15m
運動的過程中物體的機械能守恒，取地面為零勢能面，重力勢能：EP=mgH=10×10×15=1500J
根據(jù)機械能守恒可得
mgH+Ek=mgh
代入數(shù)據(jù)得小球的動能：Ek=500J
答：它距地面的高度是10m，小球的重力勢能是1500J，動能都是500J．

點評 本題是對機械能守恒的直接應用，掌握住機械能守恒定律即可，題目比較簡單．

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

14．下列關于點電荷的說法中正確的是（　�。�
A．只要帶電體的體積很小，都可以看成點電荷
B．只要帶電體的電量很小，都可以看成點電荷
C．均勻帶電圓環(huán)一定不能看成點電荷
D．只要帶電體的大小遠小于電荷間的距離，都可看成點荷

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

15．下列說法正確的是（　�。�
A．布朗運動就是液體分子的無規(guī)則運動
B．當分子間的引力與斥力平衡時，分子勢能最小
C．0℃的水和0℃的冰具有相同的內能
D．熱量可以從低溫物體傳到高溫物體
E．一切自然過程總是沿著分子熱運動的無序性增大的方向進行

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

12．如圖所示，在水平放置的光滑金屬板中心正上方有一帶正電的點電荷Q，另一表面絕緣、帶正電的金屬小球（可視為質點，且不影響原電場）自左以初速度v0在金屬板上向右運動，在運動過程中（　　）
A．小球受到的靜電力對小球先做正功，后做負功
B．小球受到的靜電力對小球先做負功，后做正功
C．小球做勻速直線運動
D．小球先做減速后加速運動

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

19．如圖所示，A、B、C、D、以F為真空中正六邊形的六個頂點，O為正六邊形中心，在A、B、C三點分別固定電荷量為q、-q、q（q＞0）的三個點電荷，取無窮遠處電勢為零．則下列說法正確的（　�。�
A．O點場強為零B．O點電勢為零
C．D點和F點場強相同D．D點和F點電勢相同

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

9．如圖所示，一根輕彈簧原長為x0，其上端固定在天花板上，下端懸掛一個質量為m的木塊，木塊處于靜止狀態(tài)時測得此時彈簧長度為x （彈簧的形變在彈性限度內），則此彈簧的勁度系數(shù)為（　�。�
A．$\frac{mg}{{x}_{0}}$B．$\frac{mg}{x}$C．mg（x-x0）D．$\frac{mg}{{x-x}_{0}}$

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

16．如圖所示，實線為電場線，且AB=BC，電場中的A、B、C三點的場強分別為EA、EB、EC，電勢分別為φA、φB、φC，AB、BC間的電勢差分別為UAB、UBC．下列關系中不正確的有（　　）
A．EA＞EB＞ECB．φA＞φB＞φCC．UAB＞UBCD．UAB=UBC

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科目：高中物理 來源： 題型：填空題

13．一列簡諧橫波沿x軸向右傳播，在x=1.0m處有一質點M．已知x=0處質點振動周期為0.4s，t=0時刻波形如圖所示．則質點M開始振動時向y軸正方向運動（選填“y軸正方向”或“y軸負方向”），t=1.1s時質點M第二次到達波峰．

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

7．如圖所示，勁度系數(shù)為k的輕彈簧的一端固定在墻上，另一端與置于水平面上質量為m的物體接觸（未連接），彈簧水平且無形變．用水平力F緩慢推動物體，在彈性限度內彈簧長度被壓縮了x0 ，此時物體靜止．撤去F后，物體開始向左運動，運動的最大距離為4x0．物體與水平面間的動摩擦因數(shù)為μ，重力加速度為g．則（　　）
A．撤去F后，物體先做加速運動，再做減速運動
B．撤去F時，物體剛運動時的加速度大小為$\frac{k{x}_{0}}{m}$-μg
C．在彈簧恢復原長之前的某一位置，速度達到最大值
D．物體做勻減速運動的時間為2$\sqrt{\frac{{x}_{0}}{μg}}$

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同步練習冊答案