由能量守恒.得代入數據得EP2 =0.5J 【查看更多】

 

題目列表(包括答案和解析)

（2006?上海模擬）以20m/s的初速度，從地面豎直向上拋射一物體，它上升的最大高度是18m，如果物體在運動過程中所受阻力的大小不變，則物體在離地面多高處時其動能與重力勢能相等（g取10m/s2）．
某同學解答如下：
設物體上升到h高處時動能與重力勢能相等，
1
2
mv2=mgh  ①
此過程中，重力和阻力做功，由動能定理得：-（mg+f）h=
1
2
mv2-
1
2
mv02②
物體上升的最大高度為H，則-（mg+f）H=0-
1
2
mv02  ③
由式①、②、③，代入數據解得h=9.47m，物體在離地9.47m處動能與重力勢能相等．
經檢查，計算無誤，該同學所得結論是否有不完美之處？若有請予以補充．

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【解析】（1）電動機的輸出功率為W 

F安=BIL=

當速度穩(wěn)定時，由平衡條件得

解得v=2m/s 

（2）由能量守恒定律得  

解得t=1s

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在做“探究小車速度隨時間變化規(guī)律”的實驗時，打點計時器應接在低壓交流電源上，如圖是某次實驗的紙帶，舍去前面比較密的點，從0點開始，每兩個連續(xù)的記數點間有四個打出的點未標出，相鄰兩計數點之間的時間間隔T=0.1s，各記數點與0記數點之間的距離一次為S1=3.0cm，S2=7.5cm，S3=13.5cm，則打點記數器打記數點1時的物體速度的表達式為v1=
s2
2T
s2
2T
，代入數據求得v1=
0.375
0.375
m/s．

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（2012·四川理綜）四川省“十二五”水利發(fā)展規(guī)劃指出，若按現(xiàn)有供水能力測算，我省供水缺口極大，蓄引提水是目前解決供水問題的重要手段之一。某地要把河水抽高20m，進入蓄水池，用一臺電動機通過傳動效率為80%的皮帶，帶動效率為60%的離心水泵工作。工作電壓為380V，此時輸入電動機的電功率為19kW，電動機的內阻為0.4Ω。已知水的密度為1×103kg/m3，重力加速度取10m/s。求

（1）電動機內阻消耗的熱功率；

（2）將蓄水池蓄入864 m3的水需要的時間（不計進、出水口的水流速度）。

【解析】：（1）設電動機的電功率為P，則P=UI

設電動機內阻r消耗的熱功率為Pr，則Pr=I2r；

代入數據解得：Pr=1×103W。

（2）設蓄水池蓄水總質量為M，所用抽水時間為t，已知抽水高度為h，容積為V，水的密度為ρ，則M=ρV

設質量為M的河水增加的重力勢能為△Ep，則△Ep =Mgh。

設電動機的輸出功率為P0，則P0=P- Pr。

根據能量守恒定律，得P0t×60%×80%=△Ep。

代入數據解得：將蓄水池蓄入864 m3的水需要的時間t=2×104s。

【考點定位】此題考查能量守恒定律及其相關知識。

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1930年科學家發(fā)現(xiàn)釙放出的射線貫穿能力極強，它甚至能穿透幾厘米厚的鉛板，1932年，英國年輕物理學家查德威克用這種未知射線分別轟擊氫原子和氮原子，結果打出一些氫核和氮核，測量出被打出的氫核和氮核的速度，并由此推算出這種粒子的質量．若未知射線均與靜止的氫核和氮核正碰，測出被打出的氫核最大速度為vH＝3.3×107m/s，被打出的氮核的最大速度vN＝4.5×106m/s，假定正碰時無機械能損失，設未知射線中粒子質量為m，初速為v，質子的質量為m′.

(1)推導被打出的氫核和氮核的速度表達式；

(2)根據上述數據，推算出未知射線中粒子的質量m與質子的質量m′之比．(已知氮核質量為氫核質量的14倍，結果保留三位有效數字)

【解析】：(1)碰撞過程滿足動量守恒且機械能守恒，與氫核碰撞時有mv＝mv1＋mHvH，mv2＝mv＋mHv，解之得vH＝v，同理可得vN＝v.

(2)由上面可得＝，代入數據得＝＝1.05.

 

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