【題目】一物體的質(zhì)量為m,在水平恒力F的作用下發(fā)生了一段位移S,始末狀態(tài)的速度分別是,如圖所示。

(1)該過程中恒力對物體所做的功______________

(2)物體始末狀態(tài)的動能_______、_______

(3)恒力對物體所做的功與物體動能的變化的關(guān)系式是______________________________。

(以上填空內(nèi)容均要求用已知物理量的字母表示)。

(4)請根據(jù)牛頓第二定律和運(yùn)動學(xué)規(guī)律,寫出上述關(guān)系式的推導(dǎo)過程__________。

【答案】 FS 物體在恒力F作用下做勻加速運(yùn)動,這個過程力F做的功為:

根據(jù)牛頓第二定律得:,而由運(yùn)動學(xué)公式得:

即:,把F、s的表達(dá)式代入得:

也就是:,此式即為動能定理的表達(dá)式

【解析】(1)拉力所做的功
(2)動能為;初末動能分別為:;

(3)動能定理的內(nèi)容為:合外力的功等于物體動能的改變量,即
(4)物體在恒力F作用下做勻加速運(yùn)動,這個過程力F做的功為:
根據(jù)牛頓第二定律得:,而由運(yùn)動學(xué)公式得:
即:,把F、s的表達(dá)式代入得:
也就是:,此式即為動能定理的表達(dá)式。

練習(xí)冊系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】一個靜止的鈾核(原子質(zhì)量為232.0372u)放出一個α粒子(原子質(zhì)量為4.0026u)后衰變成釷核 (原子質(zhì)量為228.0287u)。(已知:原子質(zhì)量單位1u=1.67×10—27kg1u相當(dāng)于931MeV

1)寫出核衰變反應(yīng)方程;

2)算出該核衰變反應(yīng)中釋放出的核能;

3)假設(shè)反應(yīng)中釋放出的核能全部轉(zhuǎn)化為釷核和α粒子的動能,則釷核獲得的動能有多大?

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【題目】如圖所示,兩平行的虛線間的區(qū)域內(nèi)存在著有界勻強(qiáng)磁場,有一較小的三角形線框abcab邊與磁場邊界平行,現(xiàn)使此線框向右勻速穿過磁場區(qū)域,運(yùn)動過程中始終保持速度方向與ab邊垂直.則下列圖中哪一個可以定性地表示線框在上述過程中感應(yīng)電流隨時(shí)間變化的規(guī)律( )

A. B. C. D.

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【題目】如圖甲所示,一長為l=1m的輕繩,一端穿在過O點(diǎn)的水平轉(zhuǎn)軸上,另一端固定一質(zhì)量為m的小球,整個裝置繞O點(diǎn)在豎直面內(nèi)轉(zhuǎn)動。給系統(tǒng)輸入能量,使小球通過最高點(diǎn)的速度不斷加快,通過傳感器測得小球通過最高點(diǎn)時(shí),繩對小球的拉力F與小球在最高點(diǎn)動能Ek的關(guān)系如圖乙所示,重力加速度為g,不考慮摩擦和空氣阻力,請分析并回答以下問題:

(1)若要小球能做完整的圓周運(yùn)動,對小球過最高點(diǎn)的速度有何要求?(用題中給出的字母表示)。

(2)請根據(jù)題目及圖像中的條件求出小球質(zhì)量m的值。(g取10m/s2

(3)求小球從圖中a點(diǎn)所示狀態(tài)到圖中b點(diǎn)所示狀態(tài)的過程中,外界對此系統(tǒng)做的功。

(4)當(dāng)小球達(dá)到圖乙中b點(diǎn)所示狀態(tài)時(shí),立刻停止能量輸入。之后的運(yùn)動過程中,在繩中拉力達(dá)到最大值的位置,輕繩繃斷,求繃斷瞬間繩中拉力的大小。

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【題目】如圖所示,有兩根和水平面成α角的光滑平行的金屬軌道,上端有可變電阻R,下端足夠長,空間有垂直于軌道平面的勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B.一根質(zhì)量為m的金屬桿從軌道上由靜止開始滑下,經(jīng)過足夠長的時(shí)間后,金屬桿的速度會趨于一個最大速度vm,則(   )

A. 如果B增大,vm將變大

B. 如果α增大,vm將變大

C. 如果R增大,vm將變大

D. 如果m變小,vm將變大

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【題目】測定木塊與長木板之間的動摩擦因數(shù)。

測定木塊與水平長木板之間的動摩擦因數(shù),通常需要測力計(jì)。如果沒有測力計(jì),能否測出它們之間的動摩擦因數(shù)呢?某實(shí)驗(yàn)小組根據(jù)轉(zhuǎn)換測量的方法,測出了木塊與長木板之間的動摩擦因數(shù)。測量的步驟和方法如圖所示:

①如圖a,測出輕彈簧的自然長度l0

②如圖b,將木塊懸掛在彈簧的下端,靜止時(shí)測出彈簧的長度l1

③如圖c,將長木板固定在水平面上,用彈簧拉動木塊在長木板上勻速運(yùn)動,測出彈簧長度l2

(1)根據(jù)測出的物理量,請你寫出動摩擦因數(shù)的表達(dá)式__________。

寫出推導(dǎo)過程:

(2)在實(shí)驗(yàn)中同學(xué)們發(fā)現(xiàn):如果按圖d的方法,將彈簧一端連接木塊,一端固定在豎直墻壁上,拉動長木板水平運(yùn)動,測出彈簧長度l3,同樣可以求得動摩擦因數(shù) 。

比較圖c和圖d的兩種方法,你認(rèn)為圖________方法更好,原因是____________。

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【題目】氣象研究小組用圖示簡易裝置測定水平風(fēng)速。在水平地面上豎直固定一直桿,半徑為R、質(zhì)量為m的薄空心塑料球用細(xì)線懸于桿頂端O,當(dāng)水平風(fēng)吹來時(shí),球在風(fēng)力的作用下飄起來.已知風(fēng)力大小正比于風(fēng)速和球正對風(fēng)的截面積,當(dāng)風(fēng)速v0=3m/s時(shí),測得球平衡時(shí)細(xì)線與豎直方向的夾角θ=30°。則( )

A. θ=60°時(shí),風(fēng)速v=6m/s

B. 若風(fēng)速增大到某一值時(shí),θ可能等于90°

C. 若風(fēng)速不變,換用半徑變大、質(zhì)量不變的球,則θ不變

D. 若風(fēng)速不變,換用半徑相等、質(zhì)量變大的球,則θ減小

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【題目】20世紀(jì)初,物理學(xué)領(lǐng)域出現(xiàn)一種新理論,“革新了能量研究,”解釋了“諸如電子、質(zhì)子之類亞原子物質(zhì)運(yùn)動的相互矛盾”的問題。該理論是

A. 牛頓力學(xué)定律

B. 電磁感應(yīng)學(xué)說

C. 量子論

D. 相對論

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【題目】如圖所示,AB兩點(diǎn)放置兩個電荷量相等的異種電荷,它們連線的中點(diǎn)為O,a、bc是中垂線上的三點(diǎn),F(xiàn)在c處放置一帶負(fù)電的點(diǎn)電荷,則

A. a點(diǎn)場強(qiáng)的大小小于b點(diǎn)場強(qiáng)的大小

B. a點(diǎn)的電勢等于b點(diǎn)的電勢

C. 電子在a點(diǎn)的電勢能小于在b點(diǎn)的電勢能

D. 將某試探電荷從a點(diǎn)沿不同路徑移動到b點(diǎn),電場力所做的功不同

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