16.某同學(xué)利用如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律,弧形軌道末端水平,離地面的高度為H,將鋼球從軌道上不同高度h處由靜止釋放,鋼球的落點(diǎn)距軌道末端的水平距離為x,求鋼球到達(dá)弧形軌道末端時(shí)的速度v=x$\sqrt{\frac{g}{2H}}$,若弧形軌道光滑,則,x2與h的理論關(guān)系滿足x2=4Hh(用H、h表示).

分析 根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)處理規(guī)律,即可求解從靜止到末端的速度大。
現(xiàn)根據(jù)小球離開桌面后做平拋運(yùn)動(dòng)求得小球離開桌面時(shí)的速度,再根據(jù)小球在斜槽上運(yùn)動(dòng)過程中機(jī)械能守恒,求得表達(dá)式.

解答 解:球做平拋運(yùn)動(dòng),根據(jù)處理規(guī)律,水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng),豎直方向做自由落體運(yùn)動(dòng),
則有:x=v0t;
H=$\frac{1}{2}g{t}^{2}$
解得:v=x$\sqrt{\frac{g}{2H}}$;
若軌道光滑,則小球在斜槽上運(yùn)動(dòng)過程中機(jī)械能守恒,根據(jù)機(jī)械能守恒定律有
mgh=$\frac{1}{2}$mv02;
即:mgh=$\frac{1}{2}$m(x$\sqrt{\frac{g}{2H}}$ )2
所以:mgh=$\frac{1}{2}$mx2$\frac{g}{2H}$
解得:x2=4Hh;
故答案為:x$\sqrt{\frac{g}{2H}}$,4Hh.

點(diǎn)評(píng) 本題從新的角度考查了對(duì)動(dòng)能定理與機(jī)械能守恒實(shí)定律的理解,有一定的創(chuàng)新性,很好的考查了學(xué)生的創(chuàng)新思維.

練習(xí)冊(cè)系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

6.中國北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)由地球靜止軌道,中圓地球軌道和傾斜地球同步軌道衛(wèi)星組成.地球靜止軌道衛(wèi)星即同步地球衛(wèi)星:中圓地球軌道衛(wèi)星是指軌道半徑介于近地衛(wèi)星和同步衛(wèi)星之間的衛(wèi)星;傾斜地球同步軌道是指軌道平面與地球赤道平面有交角.但周期等于地球自轉(zhuǎn)周期的衛(wèi)星.下列關(guān)于這些北斗導(dǎo)航衛(wèi)星的說法,正確的是( 。
A.中圓地球軌道衛(wèi)星在軌道上正常運(yùn)行的加速度小于近地衛(wèi)星正常運(yùn)行的加速度
B.地球靜止軌道衛(wèi)星在軌道上正常運(yùn)行時(shí)的速度小于7.9km/s
C.傾斜地球同步軌道衛(wèi)星在軌道上正常運(yùn)行時(shí),其軌道半徑和地球同步軌道衛(wèi)星運(yùn)行半徑相同
D.傾斜地球同步軌道衛(wèi)星可以長期“懸!庇谖錆h正上空

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

7.如圖,一質(zhì)量為m=2kg的鉛球從離地面H=5m高處自由下落,陷入泥潭中某處后靜止不動(dòng),整個(gè)過程共用時(shí)t=1.1s,g取10m/s2.求:
(1)鉛球自由下落的時(shí)間;
(2)泥潭對(duì)鉛球的平均阻力.

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

4.我國已啟用(登月工程“,計(jì)劃2010年左右實(shí)現(xiàn)登月飛行,設(shè)想在月球表面上,宇航員測(cè)出小物塊自由下落h高度所用的時(shí)間為t.當(dāng)飛船在靠近月球表面圓軌道上飛行時(shí),測(cè)得其環(huán)繞周期是T,已知引力常量為G,根據(jù)上述各量,試求:
(1)月球表面的重力加速度
(2)月球的質(zhì)量.

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

11.如圖所示,直線Ⅰ、Ⅱ分別是電源1與電源2的路端電壓隨輸出電流變化的特性圖線,曲線Ⅲ是一個(gè)小燈泡的伏安特性曲線,曲線Ⅲ與直線Ⅰ、Ⅱ相交點(diǎn)的坐標(biāo)分別為P(5.2,3.5)、Q(6,5).如果把該小燈泡分別與電源1、電源2單獨(dú)連接,則下列說法正確的是( 。
A.電源1與電源2的內(nèi)阻之比是3:2
B.電源1與電源2的電動(dòng)勢(shì)之比是1:1
C.在這兩種連接狀態(tài)下,小燈泡的電阻之比是1:2
D.在這兩種連接狀態(tài)下,小燈泡消耗的功率之比是7:10

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

1.如圖所示,輕彈簧的一段固定,另一端與一質(zhì)量為M=1.99kg的物塊相連,開始時(shí)彈簧處于原長,現(xiàn)有一質(zhì)量為m=0.01kg的子彈以v0=600m/s的水平速度射向物塊,并留在物塊中一起向左運(yùn)動(dòng),經(jīng)過時(shí)間t=0.3s后停下,此時(shí)彈簧的壓縮量x=20cm.已知物塊與地面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.5,重力加速度g取10m/s2,求:
Ⅰ.彈簧被壓縮到最短時(shí)具有的彈性勢(shì)能;
Ⅱ.在物塊向左運(yùn)動(dòng)0.3s的過程中彈簧對(duì)物塊的沖量.

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科目:高中物理 來源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

8.國標(biāo)(GB/T)規(guī)定自來水在15℃時(shí)電阻率應(yīng)大于13Ω•m.某同學(xué)利用圖丙電路測(cè)量15℃自來水的電阻率,其中內(nèi)徑均勻的圓柱形玻璃管側(cè)壁連接一細(xì)管,細(xì)管上加有閥門K以控制管內(nèi)自來水的水量,玻璃管兩端接有導(dǎo)電活塞(活塞電阻可忽略),右側(cè)活塞固定,左側(cè)活塞可自由移動(dòng).實(shí)驗(yàn)器材還有:
電源(電動(dòng)勢(shì)約為3V,內(nèi)阻可忽略)
理想電壓表V1(量程為3V)
理想電壓表V2(量程為3V)
定值電阻R1(阻值4kΩ)
定值電阻R2(阻值2kΩ)
電阻箱R(最大值9999Ω)
單刀雙擲開關(guān)S,導(dǎo)線若干,游標(biāo)卡尺,刻度尺.
實(shí)驗(yàn)步驟如下:
A.用游標(biāo)卡尺測(cè)量并記錄玻璃管的內(nèi)徑d;
B.向玻璃管內(nèi)注滿自來水,確保無氣泡;
C.用刻度尺測(cè)量并記錄水柱長度L;
D.把S撥到1位置,記錄電壓表V1示數(shù);
E.把S撥到2位置,調(diào)整電阻箱阻值,使電壓表V2示數(shù)與電壓表V1示數(shù)相同,記錄電阻箱的阻值R;
F.改變玻璃管內(nèi)水柱長度,重復(fù)實(shí)驗(yàn)C、D、E;
G.?dāng)嚅_S,整理好器材.

①測(cè)玻璃管內(nèi)徑d時(shí)游標(biāo)卡尺示數(shù)如圖a,則d=20.0mm.
②玻璃管內(nèi)水柱的電阻Rx=$\frac{{R}_{1}{R}_{2}}{R}$(用R1、R2、R表示).
③利用記錄的多組水柱長度L和對(duì)應(yīng)的電阻箱阻值R的數(shù)據(jù),繪制出如圖b所示的R-$\frac{1}{L}$圖象.可求出自來水的電阻率ρ=12.6Ω•m(保留三位有效數(shù)字).

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科目:高中物理 來源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

5.在“用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器探究勻變速直線運(yùn)動(dòng)速度隨時(shí)間的變化規(guī)律”實(shí)驗(yàn)中:
(1)安裝紙帶時(shí),應(yīng)將紙帶置于復(fù)寫紙(或墨粉紙盤)的下方(選填“上方”或“下方”).把紙帶固定在小車上,應(yīng)在放開小車之前(選填“之前”或“之后”)接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源.
(2)下方為實(shí)驗(yàn)中打出的一段紙帶,計(jì)時(shí)器打點(diǎn)的時(shí)間間隔為0.02s.根據(jù)所給的紙帶,利用刻度尺進(jìn)行測(cè)量,求得P點(diǎn)的速度為1.2m/s.

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

7.小東以10m/s的速度從10m高的塔上水平拋出一小石頭.不計(jì)空氣阻力,g取m/s2,小石頭落地的速度大小是( 。
A.$10\sqrt{2}$B.$10\sqrt{3}$C.20D.30

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同步練習(xí)冊(cè)答案