5．如圖所示，A、B兩個圓柱形容器底部有帶有閥門K的細管相連．開始時閥門關(guān)閉，A、B兩容器中水面的高度差H=40cm，已知A的橫截面積SA=0.3m2，B的橫截面積SB=0.1m2，水的密度ρ=1.0×103kg/m3，g取10m/s2．現(xiàn)在打開閥門K，待兩容器中的水面相平時，水的重力勢能減少了60J．

分析 以左側(cè)高出右側(cè)的水為研究對象，根據(jù)水的重心位置的變化判斷重力勢能如何變化，然后由重力勢能計算公式求出重力勢能的改變量．

解答 解：兩液面高度相等后，左管內(nèi)H高的水柱重心位置降低，水槽內(nèi)水的重力勢能減�。�
因為SA=3SB，所以根據(jù)體積相等可得，兩管水面相平時，A管中$\frac{H}{4}$高水柱移到B管中，其重心下降$\frac{H}{2}$，減小的重力勢能的減少量：EP=ρSA•$\frac{H}{4}$g•$\frac{H}{2}$=$\frac{1}{8}$ρSAgH2=$\frac{1}{8}$×1.0×103×0.3×10×0.42=60J
故答案為：減少，60．

點評 本題的關(guān)鍵運用等效法分析重力勢能如何變化，根據(jù)重心下降的高度求重力勢能的變化量，分析圖示情景，應(yīng)用密度公式、重力勢能的計算公式研究．

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目：高中物理 來源： 題型：解答題

15．據(jù)每日郵報2014年4月18日報道，美國國家航空航天局目前宣布首次在太陽系外發(fā)現(xiàn)“類地”行星．假如宇航員乘坐宇宙飛船到達該行星，在該行星“北極”距地面h處由靜止釋放-個小球（引力視為恒力），經(jīng)時間t落到地面．已知該行星半徑為R，自轉(zhuǎn)周期為T，萬有引力常量為G，求：
（1）該行星的平均密度ρ；
（2）該行星的第一宇宙速度v；
（3）如果該行星存在一顆同步衛(wèi)星，其距行星表面的高度h為多少．

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

16．如圖所示，兩根長直導線豎直插入光滑絕緣水平面的M、N兩小孔中，O為M、N連線的中點，連線上a、b兩點關(guān)于O點對稱．導線中均通有大小相等、方向向上的電流．已知長直導線在周圍產(chǎn)生的磁場的磁感應(yīng)強度B=$\frac{KI}{r}$，式中K是常數(shù)、I是導線中的電流、r為點到導線的距離．一帶正電小球以初速度v0從a點出發(fā)沿連線運動到b點．關(guān)于上述過程，下列說法正確的是（　�。�
A．小球先做加速運動后做減速運動B．小球先做減速運動后做加速運動
C．小球?qū)ψ烂娴膲毫σ恢痹谠龃?/td>D．小球?qū)ψ烂娴膲毫ο葴p小后增大

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

13．如圖所示，一質(zhì)量為1kg、橫截面為直角三角形的物塊ABC，∠ABC=30°，物塊BC邊緊靠光滑豎直墻面，用一推力垂直作用在AB邊上使物塊處于靜止狀態(tài)，則推力F及物塊受墻的彈力為多少？（g=10m/s2）

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

20．由某一高處將物體水平拋出，物體落地時速度為50m/s，方向與水平夾53°角，不計空氣阻力，g=10m/s2，求：
（1）物體的初速度
（2）物體在空中飛行的時間？
（3）拋出點的高度？
（4）水平射程？

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

10．頂桿AB可在豎直滑槽K內(nèi)滑動，其下端由凸輪M推動，凸輪繞O軸以勻角速ω轉(zhuǎn)動，如圖所示，在圖示的瞬間，OA=r，凸輪輪緣與A接觸處法線n與OA之間的夾角為α，試求此瞬時頂桿AB的速度．

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

7．目前我省交警部門開展的“車讓人”活動深入人心，不遵守“車讓人”的駕駛員將受到罰款、扣分的嚴厲處罰，如圖所示，以8m/s勻速行駛的汽車即將通過路口，有一老人正在過人行橫道，此時汽車的車頭距離停車線8m．該車減速時的加速度大小為5m/s2．則下列說法中正確的是（　�。�
A．如果駕駛員立即剎車制動，則t=2s時，汽車離停車線的距離為2m
B．如果在距停車線6m處開始剎車制動，汽車能在停車線處剎住停車讓人
C．如果駕駛員的反應(yīng)時間為0.4s，汽車剛好能在停車線處剎住停車讓人
D．如果駕駛員的反應(yīng)時間為0.2s，汽車剛好能在停車線處剎住停車讓人

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

4．如圖所示，用水平力F推乙物塊，使甲、乙、丙、丁四個完全相同的物塊一起沿水平地面以相同的速度勻速運動，各接觸面均粗糙，關(guān)于各物塊受到摩擦力，下列說法錯誤的是（　�。�
A．甲物塊沒有受摩擦力的作用B．乙物體受到一個摩擦力的作用
C．丙物體受到兩個摩擦力的作用D．丁物體沒有受到摩擦力的作用

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

5．從地面上以初速度v0豎直上拋一質(zhì)量為m的小球，若運動過程中受到的阻力與其速率成正比，小球運動的速率隨時間變化的規(guī)律如圖所示，小球在t1時刻到達最高點后再落回地面，落地速率為v1，且落地前小球已經(jīng)做勻速運動，已知重力加速度為g，下列關(guān)于小球運動的說法中正確的是（　　）
A．t1時刻小球的加速度為g
B．在速度達到v1之前小球的加速度一直在減小
C．小球拋出瞬間的加速度大小為$（1+\frac{v_0}{v_1}）g$
D．小球加速下降過程中的平均速度小于$\frac{v_1}{2}$

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