15．在離地80m處無(wú)初速釋放一小球，小球質(zhì)量為m=200g，不計(jì)空氣阻力，g取10m/s2，取最高點(diǎn)所在水平面為零勢(shì)能參考面．求：
（1）在第2s末小球的重力勢(shì)能-40J
（2）在第3s內(nèi)重力所做的功50J，重力勢(shì)能減少了50J．

分析 （1）小球做自由落體運(yùn)動(dòng)，根據(jù)h=$\frac{1}{2}g{t}^{2}$求出下落的高度，再根據(jù)Ep=mgh求解重力勢(shì)能．
（2）根據(jù)自由落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律求出在第3s內(nèi)小球下落的高度△h，重力做功為：WG=mg•△h，再分析重力勢(shì)能的變化．

解答 解：選取最高點(diǎn)所在水平面為零勢(shì)能參考面．
（1）在第2s末小球所處的高度為：
 h=-$\frac{1}{2}g{t}^{2}$=-$\frac{1}{2}$×10×22 m=-20 m
小球的重力勢(shì)能為：Ep=mgh=0.2×10×（-20）J=-40J
（2）在第3s末小球所處的高度為h′=-$\frac{1}{2}$g×t′2=-$\frac{1}{2}$×10×32 m=-45 m．
第3 s內(nèi)重力做功為：WG=mg（h-h′）=0.2×10×（-20+45）J=50J
WG＞0，所以小球的重力勢(shì)能減少，且減少了50J．
故答案為：（1）-40J．（2）50J，減少，50．

點(diǎn)評(píng) 本題依據(jù)自由落體規(guī)律、重力勢(shì)能以及重力做功與重力勢(shì)能變化間的關(guān)系求解．容易出錯(cuò)之處在于：第1小題中重力勢(shì)能應(yīng)是負(fù)值．

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：填空題

5．為驗(yàn)證向心力公式，某探究小組設(shè)計(jì)了如圖所示的演示實(shí)驗(yàn)，在米尺的一端鉆一個(gè)小孔，使小孔恰能穿過(guò)一根細(xì)線，線下端掛一質(zhì)量為m，直徑為d的小鋼球．將米尺固定在水平桌面上，測(cè)量出懸點(diǎn)到鋼球的細(xì)線長(zhǎng)度l，使鋼球在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，圓心為O，待鋼球的運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定后，用眼睛從米尺上方垂直于米尺往下看，讀出鋼球外側(cè)到O點(diǎn)的距離r，并用秒表測(cè)量出鋼球轉(zhuǎn)動(dòng)n圈用的時(shí)間t．則：
（1）小鋼球做圓周運(yùn)動(dòng)的周期T=$\frac{t}{n}$．
（2）小鋼球做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力F=m$\frac{4{π}^{2}{n}^{2}}{{t}^{2}}（r-\frachkqdz8p{2}）$．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：填空題

6．如圖1為驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)裝置示意圖．
①供選擇的重物有以下四個(gè)，應(yīng)選擇C．
A．質(zhì)量為100g的木球                B．質(zhì)量為10g的砝碼
C．質(zhì)量為200g的重錘                D．質(zhì)量為10g的塑料球

②下面列舉了該實(shí)驗(yàn)的幾個(gè)操作步驟：
A．按照?qǐng)D示的裝置安裝器材
B．將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接到電源的“交流輸出”上
C．放開(kāi)紙帶后，接通電源，使計(jì)時(shí)器在紙帶上打出點(diǎn)跡
D．測(cè)量紙帶上所選計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離
E．根據(jù)測(cè)量的結(jié)果驗(yàn)證重錘下降過(guò)程中機(jī)械能是否守恒
以上操作一定有誤的一個(gè)步驟是C（填正確選項(xiàng)前的字母）
③根據(jù)打出的紙帶，可以間接測(cè)出計(jì)時(shí)器打下某點(diǎn)時(shí)所對(duì)應(yīng)的紙帶速度大小，選取紙帶上連續(xù)的五個(gè)點(diǎn)A、B、C、D、E，測(cè)出各點(diǎn)之間的距離如圖2所示．所使用交流電的頻率為f，則計(jì)算打下點(diǎn)C 時(shí)紙帶的速度v=$\frac{（{x}_{2}+{x}_{3}）f}{2}$（用x1、x2、x3、x4及f表示）
④實(shí)驗(yàn)中重物增加的動(dòng)能往往小于（填“大于”、“等于”或“小于”）它所減少的勢(shì)能，產(chǎn)生這種情況的主要原因是阻力的影響；
⑤根據(jù)紙帶算出相關(guān)各點(diǎn)的速度v，量出下落距離h，則以$\frac{{v}^{2}}{2}$為縱軸，以h為橫軸畫(huà)出的圖象應(yīng)是圖中的哪一個(gè)C

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：選擇題

3．如圖所示，將小磁針?lè)诺酵娐菥�管的附近，指向如右圖則（　�。�
A．a為通電螺線管的N極，b為電源的負(fù)極
B．a為通電螺線管的S極，b為電源的負(fù)極
C．a為通電螺線管的N極，b為電源的正極
D．a為通電螺線管的S極，b為電源的正極

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：解答題

10．如圖所示，線圈的面積是0.05m2，共100匝，線圈電阻為r=1Ω，外接電阻R=9Ω，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=$\frac{{\sqrt{2}}}{π}$T，當(dāng)線圈以300r/min的轉(zhuǎn)速勻速旋轉(zhuǎn)時(shí)，求：
（1）若從中性面開(kāi)始計(jì)時(shí)，寫出感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值和瞬時(shí)值表達(dá)式．
（2）電路中電壓表和電流表的示數(shù)各是多少？
（3）由圖示位置轉(zhuǎn)過(guò)60°角的過(guò)程產(chǎn)生的平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為多少？（用小數(shù)表示，保留三位有效數(shù)字）

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：選擇題

20．如圖所示，甲分子固定在坐標(biāo)原點(diǎn)O，乙分子位于x軸上，甲分子對(duì)乙分子的作用力與兩分子間距離的關(guān)系如圖中的曲線所示，F(xiàn)＞0為斥力，F(xiàn)＜0為引力，定義無(wú)窮遠(yuǎn)處分子間勢(shì)能為零．a(chǎn)、b、c、d為x軸上四個(gè)特定的位置．現(xiàn)把乙分子從a處由靜止釋放，則（　�。�
A．乙分子從a到b做加速運(yùn)動(dòng)，由b到c做減速運(yùn)動(dòng)
B．乙分子從a到c做勻加速運(yùn)動(dòng)，到達(dá)c時(shí)速度最大
C．乙分子到達(dá)c過(guò)程中，兩分子間引力減小，斥力增加
D．乙分子從a到b的過(guò)程中，兩分子間的分子勢(shì)能一直減小

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：多選題

7．火星和地球繞太陽(yáng)運(yùn)行的軌道視為圓周．已知火星和地球繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的周期之比，由此可求得（　�。�
A．火星和地球的質(zhì)量之比
B．火星和地球表面的重力加速度之比
C．火星和地球繞太陽(yáng)運(yùn)行線速度大小之比
D．火星和地球繞太陽(yáng)運(yùn)行軌道半徑之比

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：多選題

4．質(zhì)量為m的物體，在距地面h高處以$\frac{g}{3}$的加速度由靜止豎直下落到地面，下列說(shuō)法正確的是（　　）
A．重力做功mghB．物體的機(jī)械能減少$\frac{2mgh}{3}$
C．物體的重力勢(shì)能減少$\frac{mgh}{3}$D．物體的動(dòng)能增加$\frac{mgh}{3}$

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：解答題

5．如圖所示，繃緊的傳送帶始終保持著大小為 v=4m/s的速度水平勻速運(yùn)動(dòng)．一質(zhì)量m=1kg的小物塊無(wú)初速地放到皮帶A處，物塊與皮帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2，A、B之間距離s=6m．求：
（1）物塊從A運(yùn)動(dòng)到B的過(guò)程中摩擦力對(duì)物塊做了多少功？
（2）物塊從A運(yùn)動(dòng)到B的過(guò)程中物塊與傳送帶間的摩擦做功轉(zhuǎn)化為內(nèi)能有多少？（g=10m/s2）

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