题目内容

重力势能定义：由物体与地面相对________所决定的能叫做重力势能．重力势能是一个描述物体运动________的物理量．重力势能是物体与地球组成系统________的，简略为物体具有多少重力势能．表达式：Ep＝mgh．单位：在国际单位制中，重力势能的单位是________．

答案：位置,状态,共有,焦耳(J)
练习册系列答案
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（Ⅰ）某实验小组利用如图甲所示的实验装置来验证机械能守恒定律．已知当地的重力加速度g=9.80m/s2
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①实验小组选出一条纸带如图乙所示，其中O点为打点计时器打下的第一个点，A、B、C为三个计数点，在计数点A和B、B和C之间还各有一个点，测得h1=12.01cm，h2=19.15cm，h3=27.86cm．打点计时器通以50Hz的交流电．根据以上数据算出：当打点计时器打到B点时重锤的重力势能比开始下落时减少了
 
J；此时重锤的动能比开始下落时增加了
 
 J，根据计算结果可以知道该实验小组在做实验时出现的问题是
 
．（重锤质量m已知）
②在图乙所示的纸带基础上，某同学又选取了多个计数点，并测出了各计数点到第一个点O的距离h，算出了各计数点对应的速度v，以h为横轴，以v2/2为纵轴画出的图线应是如下图中的
 
．图线的斜率表示
 
．
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（Ⅱ）碰撞的恢复系数的定义为e=
|v2-v1||v20-v10|
，其中v10和v20分别是碰撞前两物体的速度，v1和v2分别是碰撞后物体的速度．弹性碰撞的恢复系数e=1，非弹性碰撞的e＜1．某同学借用验证动力守恒定律的实验装置（如图所示）验证弹性碰撞的恢复系数是否为1，实验中使用半径相等的钢质小球1和2（它们之间的碰撞可近似视为弹性碰撞），且小球1的质量大于小球2的质量．
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实验步骤如下：
安装好实验装置，做好测量前的准备，并记下重锤线所指的位置O．
第一步，不放小球2，让小球1从斜槽上A点由静止滚下，并落在地面上．重复多次，用尽可能小的圆把小球的所落点圈在里面，其圆心就是小球落点的平均位置．
第二步，把小球2 放在斜槽前端边缘处C点，让小球1从A点由静止滚下，使它们碰撞．重复多次，并使用与第一步同样的方法分别标出碰撞后小球落点的平均位置．
第三步，用刻度尺分别测量三个落地点的平均位置离O点的距离，即线段OM、OP、ON的长度．
上述实验中，
①P点是
 
平均位置，
M点是
 
平均位置，
N点是
 
平均位置．
②请写出本实验的原理
 
，写出用测量量表示的恢复系数的表达式
 
．
③三个落地点距O点的距离OM、OP、ON与实验所用的小球质量是否有关系？
 
．
（1）某物理学习小组在“验证机械能守恒定律”的实验中（g取9.8m/s2）：
①他们拿到了所需的打点计时器（带导线）、纸带、复写纸、铁架台、纸带夹和重物，此外还需要
 
（填字母代号）
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A．直流电源     B．交流电源     C．游标卡尺      D．毫米刻度尺      E．天平及砝码      F．秒表
②先接通打点计时器的电源，再释放重物，打出的某条纸带如下图所示，O是纸带静止时打出的点，A、B、C是标出的3个计数点，测出它们到O点的距离分别为x1=12.16cm、x2=19.1cm和x3=27.36cm，其中有一个数值在记录时有误，代表它的符号是
 
（选填“x1”、“x2”或“x3”）．
③已知电源频率是50Hz，利用②中给出的数据求出打B点时重物的速度vB=
 
m/s．
④重物在计数点O、B对应的运动过程中，减小的重力势能为mgx2，增加的动能为
1
2
m
v
2
B
，通过计算发现，mgx2
 
1
2
m
v
2
B
，（选填“＞”、“＜”或“=”），其原因是
 
．
（2）另一个物理学习小组利用图甲所示的装置和频闪相机来探究碰撞中的不变量．其实验步骤如下：
步骤1：用天平测出A、B两个小球的质量mA、mB（mA＞mB）；
步骤2：安装好实验装置，使斜槽末端保持水平，调整好频闪相机的位置并固定；
步骤3：让入射小球从斜槽上某一位置P由静止释放，小球离开斜槽后，用频闪相机记录下小球相邻两次闪光时的位置，照片如图乙所示；
步骤4：将被碰小球放在斜槽末端，让入射小球从位置P由静止开始释放，使它们碰撞．两小球离开斜槽后，用频闪相机记录两小球相邻两次闪光时的位置，照片如图丙所示．经多次实验，他们猜想碰撞前后物体的质量和速度的乘积之和不变．
①实验中放在斜槽末端的小球是
 
 （选填“A”或“B”）；
②若要验证他们的猜想，需要在照片中直接测量的物理量有
 
（选填“x0”、“y0”、“x1”、“y1”、“x2”、“y2”）．写出该实验小组猜想结果的表达式
 
（用测量量表示）．
③他们在课外书中看到“两物体碰撞中有弹性碰撞和非弹性碰撞之分，碰撞中的恢复系数定义为e=
|v2-v1|
|v20-v10|
，其中v10和v20分别是碰撞前两物体的速度，v1和v2分别是碰撞后两物体的速度，弹性碰撞恢复系数e=1，非弹性碰撞恢复系数e＜1．”于是他们根据照片中的信息求出本次实验中恢复系数的值e=
 
．（结果保留到小数点后两位数字）
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（1）某物理学习小组在“验证机械能守恒定律”的实验中（g取9.8m/s2）：
①他们拿到了所需的打点计时器（带导线）、纸带、复写纸、铁架台、纸带夹和重物，此外还需要    （填字母代号）

A．直流电源     B．交流电源     C．游标卡尺      D．毫米刻度尺      E．天平及砝码      F．秒表
②先接通打点计时器的电源，再释放重物，打出的某条纸带如下图所示，O是纸带静止时打出的点，A、B、C是标出的3个计数点，测出它们到O点的距离分别为x1=12.16cm、x2=19.1cm和x3=27.36cm，其中有一个数值在记录时有误，代表它的符号是    （选填“x1”、“x2”或“x3”）．
③已知电源频率是50Hz，利用②中给出的数据求出打B点时重物的速度vB=    m/s．
④重物在计数点O、B对应的运动过程中，减小的重力势能为mgx2，增加的动能为m，通过计算发现，mgx2    m，（选填“＞”、“＜”或“=”），其原因是    ．
（2）另一个物理学习小组利用图甲所示的装置和频闪相机来探究碰撞中的不变量．其实验步骤如下：
步骤1：用天平测出A、B两个小球的质量mA、mB（mA＞mB）；
步骤2：安装好实验装置，使斜槽末端保持水平，调整好频闪相机的位置并固定；
步骤3：让入射小球从斜槽上某一位置P由静止释放，小球离开斜槽后，用频闪相机记录下小球相邻两次闪光时的位置，照片如图乙所示；
步骤4：将被碰小球放在斜槽末端，让入射小球从位置P由静止开始释放，使它们碰撞．两小球离开斜槽后，用频闪相机记录两小球相邻两次闪光时的位置，照片如图丙所示．经多次实验，他们猜想碰撞前后物体的质量和速度的乘积之和不变．
①实验中放在斜槽末端的小球是     （选填“A”或“B”）；
②若要验证他们的猜想，需要在照片中直接测量的物理量有    （选填“x”、“y”、“x1”、“y1”、“x2”、“y2”）．写出该实验小组猜想结果的表达式    （用测量量表示）．
③他们在课外书中看到“两物体碰撞中有弹性碰撞和非弹性碰撞之分，碰撞中的恢复系数定义为e=，其中v10和v20分别是碰撞前两物体的速度，v1和v2分别是碰撞后两物体的速度，弹性碰撞恢复系数e=1，非弹性碰撞恢复系数e＜1．”于是他们根据照片中的信息求出本次实验中恢复系数的值e=    ．（结果保留到小数点后两位数字）

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