20．一跟細(xì)繩吊著一個(gè)小球自由擺動(dòng)形成單擺，繩長(zhǎng)為l，擺球質(zhì)量為m，最大擺角為α，重力加速度為g．規(guī)定最低點(diǎn)為零勢(shì)能處，擺動(dòng)過程中擺球的最大重力勢(shì)能等于mgl（1-cosα），擺球的最大速度等于$\sqrt{2gl（1-cosα）}$．

分析 擺球在最高點(diǎn)時(shí)重力勢(shì)能最大．重力勢(shì)能根據(jù)公式EP=mgh，h是物體相對(duì)于零勢(shì)能處的高度；擺球經(jīng)過最低點(diǎn)時(shí)速度最大，根據(jù)機(jī)械能守恒定律求解擺球的最大速度．

解答 解：擺球最大擺角為α，以平衡位置為零勢(shì)能處，則擺球相對(duì)平衡位置的最大高度為 h=l（1-cosα），則擺動(dòng)過程中擺球的最大重力勢(shì)能為 EP=mgh=mgl（1-cosα）；
從最大偏角處到平衡位置的過程，根據(jù)機(jī)械能守恒得：
mgl（1-cosα）=$\frac{1}{2}m{v}^{2}$，
得：v=$\sqrt{2gl（1-cosα）}$
故答案為：mgl（1-cosα），$\sqrt{2gl（1-cosα）}$．

點(diǎn)評(píng) 本題的關(guān)鍵要理解重力勢(shì)能mgh中h是相對(duì)于參考平面的高度．也可以根據(jù)動(dòng)能定理求解最大速度．

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：多選題

10．某金屬逸出的光電子的最大初動(dòng)能和入射光的頻率v變化的關(guān)系圖象如圖所示，直線與橫軸的交點(diǎn)坐標(biāo)為4.29×1014Hz，與縱軸交點(diǎn)坐標(biāo)為0.5eV．則下列說法正確的是（　�。�
A．該金屬的逸出功為0.5eV
B．該金屬的極限頻率為4.29×1014Hz
C．當(dāng)入射光頻率為5.5×1014Hz時(shí)，光的強(qiáng)度越大
D．直線的斜率表示普朗克常量h
E．該圖說明了光電子的最大初動(dòng)能與入射光的頻率成正比

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科目：高中物理 來源： 題型：實(shí)驗(yàn)題

11．如圖所示，某同學(xué)在研究平拋運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)中，在小方格紙上畫出小球做平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡以后，又在軌跡上取出a、b、c、d四個(gè)點(diǎn)（軌跡已擦去）．已知小方格紙的邊長(zhǎng)L，重力加速度為g，請(qǐng)你根據(jù)小方格紙上的信息，通過分析計(jì)算完成下面幾個(gè)問題：
（1）小球從a到b，b到c，c到d所經(jīng)歷的時(shí)間相等（填“相等”或“不相等”）；
（2）小球平拋運(yùn)動(dòng)的初速度v0=2$\sqrt{gL}$；
（3）從拋出點(diǎn)到b點(diǎn)所經(jīng)歷的時(shí)間t=$\frac{3}{2}\sqrt{\frac{L}{g}}$．

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

8．如圖，質(zhì)量為M、傾角為θ的斜面放在粗糙水平面上，質(zhì)量為m的物體在斜面上恰能勻速下滑，現(xiàn)加上一個(gè)沿斜面向下的力F，使物體在斜面上加速下滑（斜面始終不動(dòng)），則此過程中（　�。�
A．物體與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為$\frac{1}{tanθ}$
B．地面對(duì)斜面的支持力大小為（M+m）g
C．物體下滑的加速度大小為$\frac{F}{m}$+gsinθ
D．地面對(duì)斜面的摩擦力大小為Fcosθ

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

15．質(zhì)量m=1kg的鉛球，運(yùn)動(dòng)員以v0=10m/s的初速度水平拋出，經(jīng)時(shí)間t=1s落地，已知運(yùn)動(dòng)過程中鉛球只受重力作用，重力加速度g=10m/s2．
（1）求拋出點(diǎn)距地面的高度h；
（2）求物體拋出時(shí)的動(dòng)能Ek；
（3）物體在空中運(yùn)動(dòng)的過程中，機(jī)械能是否守恒？（回答“守恒”或“不守恒”）

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

5．質(zhì)點(diǎn)從靜止開始做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，4s末的速度是4m/s，由此可知（　�。�
A．質(zhì)點(diǎn)在第4s內(nèi)的位移是4m
B．質(zhì)點(diǎn)在第5s內(nèi)的位移是4m
C．質(zhì)點(diǎn)在第4s，第5s兩秒內(nèi)的位移是8m
D．質(zhì)點(diǎn)在4s內(nèi)的位移是16m

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科目：高中物理 來源： 題型：填空題

12．一同學(xué)在操場(chǎng)的中心先向東運(yùn)動(dòng)了600m，接著又向南運(yùn)動(dòng)了400m，然后又向西運(yùn)動(dòng)了300m，那么他在全過程中，位移的大小為500m，方向?yàn)闁|偏南53°（已知：sin37°=0.6）

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

16．如圖所示，電路（a）、（b）中，與燈泡的電阻相比較，電阻R和自感線圈L的電阻都較小．下列關(guān)于燈泡A的發(fā)光情況說法正確的是 （　�。�
A．在電路（a）中，閉合S，A將緩慢變亮
B．在電路（b）中，閉合S，A將緩慢變亮
C．在電路（a）中，閉合S，待電路穩(wěn)定后，斷開S，A將先變得更亮，然后漸漸變暗
D．在電路（b）中，閉合S，待電路穩(wěn)定后，斷開S，A將先變得更亮，然后漸漸變暗

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科目：高中物理 來源： 題型：填空題

17．如圖所示是固定在地面上的健身單車，輪子勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，通過計(jì)數(shù)器記下時(shí)間t內(nèi)輪子完成圓周運(yùn)動(dòng)的圈數(shù)n，則可以計(jì)算出輪子邊緣上到轉(zhuǎn)軸距離為R處質(zhì)點(diǎn)的線速度大小為$\frac{2πRn}{t}$．（結(jié)果用字母t，n，R表示）

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