题目内容
4.质量为10kg的小球从20m高处自由落下,当小球的速度恰好等于落地速度的一半时,它距地面的高度是多少?此时小球的重力势能和动能各是多少?分析 自由落体运动是初速度为零加速度为零g的匀加速直线运动,根据位移与速度关系公式求解它距地面的高度,由重力势能的定义求出重力势能,由动能的定义式求出动能.
解答 解:设小球落地时的速度大小为v,由:v2-v02=2gx
得:v2-0=2gh…①
($\frac{v}{2}$)2-0=2gh′…②
由①②解得:h′=0.25h=0.25×20=5m
此时物体的高度:H=h-h′=20-5=15m
运动的过程中物体的机械能守恒,取地面为零势能面,重力势能:EP=mgH=10×10×15=1500J
根据机械能守恒可得
mgH+Ek=mgh
代入数据得小球的动能:Ek=500J
答:它距地面的高度是10m,小球的重力势能是1500J,动能都是500J.
点评 本题是对机械能守恒的直接应用,掌握住机械能守恒定律即可,题目比较简单.
练习册系列答案
相关题目
14.下列关于点电荷的说法中正确的是( )
| A. | 只要带电体的体积很小,都可以看成点电荷 | |
| B. | 只要带电体的电量很小,都可以看成点电荷 | |
| C. | 均匀带电圆环一定不能看成点电荷 | |
| D. | 只要带电体的大小远小于电荷间的距离,都可看成点荷 |
15.下列说法正确的是( )
| A. | 布朗运动就是液体分子的无规则运动 | |
| B. | 当分子间的引力与斥力平衡时,分子势能最小 | |
| C. | 0℃的水和0℃的冰具有相同的内能 | |
| D. | 热量可以从低温物体传到高温物体 | |
| E. | 一切自然过程总是沿着分子热运动的无序性增大的方向进行 |
12.
如图所示,在水平放置的光滑金属板中心正上方有一带正电的点电荷Q,另一表面绝缘、带正电的金属小球(可视为质点,且不影响原电场)自左以初速度v0在金属板上向右运动,在运动过程中( )
| A. | 小球受到的静电力对小球先做正功,后做负功 | |
| B. | 小球受到的静电力对小球先做负功,后做正功 | |
| C. | 小球做匀速直线运动 | |
| D. | 小球先做减速后加速运动 |
19.
如图所示,A、B、C、D、以F为真空中正六边形的六个顶点,O为正六边形中心,在A、B、C三点分别固定电荷量为q、-q、q(q>0)的三个点电荷,取无穷远处电势为零.则下列说法正确的( )
| A. | O点场强为零 | B. | O点电势为零 | ||
| C. | D点和F点场强相同 | D. | D点和F点电势相同 |
9.
如图所示,一根轻弹簧原长为x0,其上端固定在天花板上,下端悬挂一个质量为m的木块,木块处于静止状态时测得此时弹簧长度为x (弹簧的形变在弹性限度内),则此弹簧的劲度系数为( )
| A. | $\frac{mg}{{x}_{0}}$ | B. | $\frac{mg}{x}$ | C. | mg(x-x0) | D. | $\frac{mg}{{x-x}_{0}}$ |
16.
如图所示,实线为电场线,且AB=BC,电场中的A、B、C三点的场强分别为EA、EB、EC,电势分别为φA、φB、φC,AB、BC间的电势差分别为UAB、UBC.下列关系中不正确的有( )
| A. | EA>EB>EC | B. | φA>φB>φC | C. | UAB>UBC | D. | UAB=UBC |
7.
如图所示,劲度系数为k的轻弹簧的一端固定在墙上,另一端与置于水平面上质量为m的物体接触(未连接),弹簧水平且无形变.用水平力F缓慢推动物体,在弹性限度内弹簧长度被压缩了x0 ,此时物体静止.撤去F后,物体开始向左运动,运动的最大距离为4x0.物体与水平面间的动摩擦因数为μ,重力加速度为g.则( )
| A. | 撤去F后,物体先做加速运动,再做减速运动 | |
| B. | 撤去F时,物体刚运动时的加速度大小为$\frac{k{x}_{0}}{m}$-μg | |
| C. | 在弹簧恢复原长之前的某一位置,速度达到最大值 | |
| D. | 物体做匀减速运动的时间为2$\sqrt{\frac{{x}_{0}}{μg}}$ |