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14.一质量m的物体,在竖直向上拉力F作用下由静止开始运动,已知加速度大小为$\frac{1}{2}$g,当物体上升高度为2h时,如不考虑空气阻力,则下列说法正确的是(  )
A.物体的动能增加了mghB.拉力F所做的功为2mgh
C.物体的机械能增加了3mghD.物体的重力势能减少了mgh

分析 由牛顿第二定律求出合外力,由动能定理可求得动能的增加量.由合外力求出拉力F,再求拉力做的功.根据拉力做的功可求得物体机械能的增加量.由克服重力做功求重力势能的增加量.

解答 解:A、由牛顿第二定律知,物体所受的合外力为 F=ma=$\frac{1}{2}$mg,由动能定理得:物体的动能增加量△Ek=F•2h=mgh,故A正确.
B、由 F=F-mg得 F=$\frac{3}{2}$mg,则拉力F所做的功为 WF=F•2h=3mgh,故B错误.
C、根据功能关系知,拉力F所做的功为3mgh,则物体的机械能增加了3mgh.故C正确.
D、物体上升高度为2h时,物体的重力势能增加了2mgh.故D错误.
故选:AC

点评 本题关键在于掌握各种功与能的关系:①重力做功等于重力势能的减小量;②合力的功等于动能的改变量;③除重力外其余力做的功等于机械能的变化量.

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:解答题

16.图中小球的质量为m,凹形半圆槽的质量为M,各面光滑,小球从静止开始下滑到槽的最低端时,小球和凹槽的速度各为多大?半圆槽半径为R.

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科目:高中物理 来源: 题型:多选题

5.如图所示,有一质量为M的光滑大圆环,半径为R,被一轻杆固定后悬挂在O点,有两个质量为m的小环(可视为质点)套在大环上,同时从大环两侧的对称位置由静止滑下,同时到达大环底部时速度为v,则(  )
A.当两小环滑到同大环圆心等高时,大环对轻杆的拉力大小为Mg
B.当两小环滑到同大环圆心等高时,大环对轻杆的拉力大小为(2m+M)g
C.两小环滑到大环底部时,大环对轻杆的拉力大小为2m(g+$\frac{{v}^{2}}{R}$)+Mg
D.两小环滑到大环底部时,大环对轻杆的拉力大小为(2m+M)g

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科目:高中物理 来源: 题型:实验题

9.如图甲为某一同学在探究功与速度变化关系的实验图,在水平台面上放一长木板,板的右端有一个定滑轮,细绳一端连接小车,加一端跨过定滑轮,连接装有砝码的托盘,将小车同纸带移近打点计时器,由静止释放托盘,每次托盘下落高度一定,木板足够长,小车没有碰到右侧滑轮(小车在碰到右侧滑轮之前,托盘已经着地),装饰小车中的砝码依次移花接至托盘中,释放托盘,多次实验打下纸带,实验中小车质量为M,托盘质量为m0,每个砝码的质量也为m0,所有砝码与托盘的总质量为m,托盘下落的高度为h,当地重力加速度为g.

(1)减小实验误差,实验操作中先将长木板放置在水平桌面上,接下来再进行一项调节是B.(填正确答案标号)
A.将长木板一端垫高,释放空托盘让其拖动小车拉着纸带运动并打点,判断小车是否做匀速运动
B.将长木板一端垫高,撤除接线,用手拨动小车后让其拉着纸带运动并打点,判断小车是否做匀速运动
C.将长木板一端高,撤除拉线,让小车自行下滑拉着纸带并打点,然后判断小车是否做匀加速运动
D.每移动一次砝码,小车对木板的压力都不同,导致磨擦力不同,所以都应平衡一次摩擦力
(2)实验中,用不同数目的砝码,拉动小车拖动纸带,图乙是一条实验纸带,O为初始点,纸带上的点为打点计时器打下的原始点,则对纸带上的数据处理正确的是C(填正确答案标号)
A.选取OA间距,求OA间的平均速度  
B.选取DE间距,求DE间的平均速度
C.选取DG间距,求DG间的平均速度  
D.选取AG间距,求AG间的平均速度
(3)实验对多次做功的定量记录和对纸袋的分析,探究功与速度的变化的关系,在数据处理时采用了图象法处理,纵轴为小车最大速度的平方v2,横轴为n(托盘中的砝码个数n=n-1),得到图丙,图线为过原点的斜直线,说明做功与速度变化的关系是合外力做的功与速度的平方成正比,图线斜率的表达式k=${v}^{2}=\frac{2{m}_{0}gh}{M+m}$.

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科目:高中物理 来源: 题型:选择题

19.a、b、c三个物体在同一条直线上运动,其位移与时间的关系图象中,图线c是一条x=0.4t2的抛物线.有关这三个物体在0~5s内的运动,下列说法正确的是(  )
A.a物体做匀加速直线运动
B.c物体做加速度大小为0.2m/s2的匀加速直线运动
C.t=5s时,a物体速度比c物体速度大
D.a、b两物体都做匀速直线运动,且速率相同

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科目:高中物理 来源: 题型:实验题

6.如图1所示的装置,可用于探究恒力做功与速度变化的关系.水平轨道上安装两个光电门,小车上固定有力传感器和挡光板,细线一端与力传感器连接,另一端跨过定滑轮挂上砝码盘.实验首先保持轨道水平,通过调整砝码盘里砝码的质量让小车做匀速运动以实现平衡摩擦力,再进行后面的操作,并在实验中获得以下测量数据:小车、力传感器和挡光板的总质量M,平衡摩擦力时砝码和砝码盘的总质量m0,挡光板的宽度d,光电门1和2的中心距离s.

(1)实验需用螺旋测微器测量挡光板的宽度d,如图2所示,d=1.702 mm
(2)某次实验过程:力传感器的读数为F,小车通过光电门1和2的挡光时间分别为t1、t2(小车通过光电门2后,砝码盘才落地),砝码盘和砝码的质量为m,已知重力加速度为g,则对该小车,实验要验证的表达式是C
A.mgs=$\frac{1}{2}$M($\frac{d}{{t}_{2}}$)2-$\frac{1}{2}$M($\frac{d}{{t}_{1}}$)2            B.(m-m0)gs=$\frac{1}{2}$M($\frac{d}{{t}_{2}}$)2-$\frac{1}{2}$M($\frac{d}{{t}_{1}}$)2
C.(F-m0g)s=$\frac{1}{2}$M($\frac{d}{{t}_{2}}$)2-$\frac{1}{2}$M($\frac{d}{{t}_{1}}$)2      D.Fs=$\frac{1}{2}$M($\frac{d}{{t}_{2}}$)2-$\frac{1}{2}$M($\frac{d}{{t}_{1}}$)2

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科目:高中物理 来源: 题型:多选题

3.如图所示,质量m=0.5kg、初速度v0=10m/s的物体,受到一个与初速方向相反的外力F的作用,沿粗糙的水平面滑动,经3s撤去外力,直到物体停止,整个过程物体的v-t图象如图乙所示,g取10m/s2,则(  )
A.物体与地面的动摩擦因数为0.1
B.0~2 s内F做的功为48 J
C.0~7 s内物体克服摩擦力做功为14.5 J
D.0~7 s内物体滑行的总位移为29 m

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

4.如图所示,在x轴上,A、B为振动情况完全相同的波源,相距3m,振幅均为0.05m,波长均为2m,t=0时波源开始振动,求:
(1)图中a、b、c、d、e四点处的质点的振幅;
(2)若波速为5m/s,则质点e在0.8s内通过的路程为多少?

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同步练习册答案