由能量守恒.得代入数据得EP2 =0.5J 查看更多

 

题目列表(包括答案和解析)

【解析】(1)电动机的输出功率为

F=BIL=

当速度稳定时,由平衡条件得

解得v=2m/s 

(2)由能量守恒定律得  

解得t=1s

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光电计时器是一种研究物体运动情况的常用计时仪器,其结构如图1所示,a、b分别是光电门的激光发射和接收装置,当有物体从a、b间通过时,光电计时器就可以显示物体的挡光时间,利用光电计时器来探究合外力做功与动能变化的关系.
如图2所示,水平面O点左侧是光滑平面,右侧是粗糙平面,弹簧的左端固定在竖直的墙壁上,弹簧处于自然长度时右端恰好在O点,在O点固定光电门可以测出木块通过O点的时间,木块与弹簧不相连.现用木块将弹簧压缩一段距离,然后由静止释放,将弹簧压缩的长度x、木块通过光电门的时间t、木块在粗糙水平面上滑行的距离s记入表中.

实验序号 1 2 3 4 5 6
压缩量x/cm 10 15 20 25 30 35
时间t/s 0.100 0.067 0.050 0.040 0.033 0.029
距离s/m 0.50 1.13 2.00 3.12 4.50 6.13
(1)若木块长L,通过光电门时间t,则木块通过光电门时的速度v0=
L
t
L
t

(2)从理论上讲,木块在粗糙水平面上滑动的距离s和木块通过光电门的时间t关系应是s∝
t-2
t-2
;请你运用数据表中测定的数据在图a所示的坐标系中作出相应的图象验证理论的正确性;
(3)选择适当的物理量在图b所示的坐标纸上作出能直观反映木块在粗糙水平面上滑行距离s与弹簧压缩量x的关系图象,根据图象写出的关系应是s∝
x2
x2

(4)由能量守恒定律,弹簧的最大弹性势能应等于木块在水平面上滑行中产生的总内能,由此可以确定弹簧的弹性势能与弹簧压缩量的关系应是EP
x2
x2

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把一只乒乓球从胸前的某个高度释放,落到坚硬的水泥地上,反弹后可以达到接近胸前释放时的高度,但无论如何是不会超过这个高度的.同样取一只刚性很好的金属球,从相同高度释放,反弹后也不会跳得更高,这是由能量守恒定律决定的.如果如图所示那样,把乒乓球放在金属球上面,让它们从原来高度落下,落地反弹以后,乒乓球会跳多高呢?也许你会感到吃惊,乒乓球比单独下落跳得更高.这就是著名的超级球问题!
若二球从高处释放时球心连线处于竖直方向,且金属球与地、球与球之间的相互作用均可看作是弹性的.则请结合所学的物理知识通过必要的计算,求出此时乒乓球能跳的高度大约是原高度的多少倍?
提示:
(1)可认为金属球质量远大于乒乓球质量;
(2)两球在运动过程中均忽略空气阻力.

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(2006?上海模拟)以20m/s的初速度,从地面竖直向上抛射一物体,它上升的最大高度是18m,如果物体在运动过程中所受阻力的大小不变,则物体在离地面多高处时其动能与重力势能相等(g取10m/s2).
某同学解答如下:
设物体上升到h高处时动能与重力势能相等,
1
2
mv2=mgh  ①
此过程中,重力和阻力做功,由动能定理得:-(mg+f)h=
1
2
mv2-
1
2
mv02
物体上升的最大高度为H,则-(mg+f)H=0-
1
2
mv02  ③
由式①、②、③,代入数据解得h=9.47m,物体在离地9.47m处动能与重力势能相等.
经检查,计算无误,该同学所得结论是否有不完美之处?若有请予以补充.

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某航空母舰上的战斗机起飞过程中最大加速度是a=4.5 m/s2,飞机速度要达到v0=60 m/s才能起飞,航空母舰甲板长为L=289 m,为使飞机安全起飞,航空母舰应以一定速度航行以保证起飞安全,求航空母舰的最小速度v是多少?(设飞机起飞对航母的状态没有影响,飞机的运动可以看作匀加速运动)

某同学求解过程如下:

由运动学知识有v02-v2=2aL

解得

代入数据后得到

经检查,计算无误.该同学所得结论是否有错误或不完善之处?若有,请予以改正或补充.

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同步练习册答案