由能量守恒.得代入數(shù)據(jù)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(yùn)動(dòng)過程中所受阻力的大小不變，則物體在離地面多高處時(shí)其動(dòng)能與重力勢(shì)能相等（g取10m/s2）．
某同學(xué)解答如下：
設(shè)物體上升到h高處時(shí)動(dòng)能與重力勢(shì)能相等，
1
2
mv2=mgh  ①
此過程中，重力和阻力做功，由動(dòng)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(shù)據(jù)解得h=9.47m，物體在離地9.47m處動(dòng)能與重力勢(shì)能相等．
經(jīng)檢查，計(jì)算無誤，該同學(xué)所得結(jié)論是否有不完美之處？若有請(qǐng)予以補(bǔ)充．

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【解析】（1）電動(dòng)機(jī)的輸出功率為W 

F安=BIL=

當(dāng)速度穩(wěn)定時(shí)，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(shí)間變化規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)時(shí)，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器應(yīng)接在低壓交流電源上，如圖是某次實(shí)驗(yàn)的紙帶，舍去前面比較密的點(diǎn)，從0點(diǎn)開始，每?jī)蓚�(gè)連續(xù)的記數(shù)點(diǎn)間有四個(gè)打出的點(diǎn)未標(biāo)出，相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的時(shí)間間隔T=0.1s，各記數(shù)點(diǎn)與0記數(shù)點(diǎn)之間的距離一次為S1=3.0cm，S2=7.5cm，S3=13.5cm，則打點(diǎn)記數(shù)器打記數(shù)點(diǎn)1時(shí)的物體速度的表達(dá)式為v1=
s2
2T
s2
2T
，代入數(shù)據(jù)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(cè)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(jìn)入蓄水池，用一臺(tái)電動(dòng)機(jī)通過傳動(dòng)效率為80%的皮帶，帶動(dòng)效率為60%的離心水泵工作。工作電壓為380V，此時(shí)輸入電動(dòng)機(jī)的電功率為19kW，電動(dòng)機(jī)的內(nèi)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(dòng)機(jī)內(nèi)阻消耗的熱功率；

（2）將蓄水池蓄入864 m3的水需要的時(shí)間（不計(jì)進(jìn)、出水口的水流速度）。

【解析】：（1）設(shè)電動(dòng)機(jī)的電功率為P，則P=UI

設(shè)電動(dòng)機(jī)內(nèi)阻r消耗的熱功率為Pr，則Pr=I2r；

代入數(shù)據(jù)解得：Pr=1×103W。

（2）設(shè)蓄水池蓄水總質(zhì)量為M，所用抽水時(shí)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(shè)質(zhì)量為M的河水增加的重力勢(shì)能為△Ep，則△Ep =Mgh。

設(shè)電動(dòng)機(jī)的輸出功率為P0，則P0=P- Pr。

根據(jù)能量守恒定律，得P0t×60%×80%=△Ep。

代入數(shù)據(jù)解得：將蓄水池蓄入864 m3的水需要的時(shí)間t=2×104s。

【考點(diǎn)定位】此題考查能量守恒定律及其相關(guān)知識(shí)。

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1930年科學(xué)家發(fā)現(xiàn)釙放出的射線貫穿能力極強(qiáng)，它甚至能穿透幾厘米厚的鉛板，1932年，英國(guó)年輕物理學(xué)家查德威克用這種未知射線分別轟擊氫原子和氮原子，結(jié)果打出一些氫核和氮核，測(cè)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(zhì)量．若未知射線均與靜止的氫核和氮核正碰，測(cè)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(shí)無機(jī)械能損失，設(shè)未知射線中粒子質(zhì)量為m，初速為v，質(zhì)子的質(zhì)量為m′.

(1)推導(dǎo)被打出的氫核和氮核的速度表達(dá)式；

(2)根據(jù)上述數(shù)據(jù)，推算出未知射線中粒子的質(zhì)量m與質(zhì)子的質(zhì)量m′之比．(已知氮核質(zhì)量為氫核質(zhì)量的14倍，結(jié)果保留三位有效數(shù)字)

【解析】：(1)碰撞過程滿足動(dòng)量守恒且機(jī)械能守恒，與氫核碰撞時(shí)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(shù)據(jù)得＝＝1.05.

 

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