题目内容

9.将质量为m的小球在距地面高度为h处竖直向上抛出,抛出时的速度大小为v,小球落到地面时的速度大小为3v,若小球受到的空气阻力不能忽略,则对于小球整个运动过程,下列说法正确的是(  )
A.重力对小球做的功等于-mghB.小球落地时的机械能会变大
C.合外力对小球做的功为4mv2D.小球克服空气阻力做的功为mv2

分析 根据高度的变化求重力做功.根据功能原理分析机械能的变化.根据动能定理可知,合外力做的功等于小球动能的变化量,据此列式即可求解.

解答 解:A、小球的高度下降,重力做正功,则重力对小球做的功为 WG=mgh,故A错误;
B、小球在运动过程中,受到的空气阻力不能忽略,有机械能损失,机械能要减小,故B错误;
C、由动能定理可得:合外力对小球做的功 W=$\frac{1}{2}$m(3v)2-$\frac{1}{2}$mv2=4mv2,故C正确;
D、由W=mgh-Wf=4mv2,得阻力做功为:Wf=mgh-4mv2,故D错误.
故选:C

点评 本题解题时注意重力做功的特点:重力做功与路径无关,与初末位置有关.要掌握动能定理,并能熟练运用.

练习册系列答案
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19.正负电子对撞机是使正负电子以相同速率对撞(撞前速度在同一直线上的碰撞)并进行高能物理研究的实验装置(如图甲),该装置一般由高能加速器(同步加速器或直线加速器)、环形储存室(把高能加速器在不同时间加速出来的电子束进行积累的环形真空室)和对撞测量区(对撞时发生的新粒子、新现象进行测量)三个部分组成.为了使正负电子在测量区内不同位置进行对撞,在对撞测量区内设置两个方向相反的匀强磁场区域.对撞区域设计的简化原理如图乙所示:MN和PQ为足够长的竖直边界,水平边界EF将整个区域分成上下两部分,Ⅰ区域的磁场方向垂直纸面向内,Ⅱ区域的磁场方向垂直纸面向外,磁感应强度大小均为B.现有一对正负电子以相同速率分别从注入口C和注入口D同时水平射入,在对撞测量区发生对撞.已知两注入口到EF的距离均为d,边界MN和PQ的间距为L,正电子的质量为m,电量为+e,负电子的质量为m,电量为-e.

(1)试判断从注入口C入射的是正电子还是负电子;
(2)若L=4$\sqrt{3}$d,要使正负电子经过水平边界EF一次后对撞,求正负电子注入时的初速度大小;
(3)若只从注入口C射入电子,间距L=13(2-$\sqrt{3}$)d,要使电子从PQ边界飞出,求电子射入的最小速率,及以此速度入射到从PQ边界飞出所需的时间.

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