题目内容
20．在验证机械能守恒定律的实验中，质量m=1kg的重锤自由下落，在纸带上打出了一系列的点，如下图所示，相邻记数点时间间隔为0.02s，长度单位是cm，g取9.8m/s2．求重锤从A点到运动到D点的过程中，重锤重力势能的减小量为△EP=2.18J，重锤动能的增加量为△EK=2.06J（保留三位有效数字）．
分析 根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT2可以求出加速度的大小，根据运动学公式求解D的速度，从而求出动能．根据功能关系得重力势能减小量等于重力做功的数值．
解答 解：重锤从A点到运动到D点的过程，重物的重力势能的减少量△Ep=mgh=1.0×9.8×（0.0703+0.0741+0.0778）J=2.18J．
根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT2可以求出加速度的大小，
得：a=$\frac{0.0778-0.0741}{{（0.02）}^{2}}$=9.25m/s2，
利用匀变速直线运动的推论vC=$\frac{0.0778+0.0741}{2×0.02}$=3.7975m/s，
根据运动学公式得D的速度vD=vC+at=3.7975+0.02×9.25=3.9825m/s，
A点速度vA=vC-2at=3.4275m/s，
重锤动能的增加量为△EK=$\frac{1}{2}×1×$（3.9825）2-$\frac{1}{2}×1×$（3.4275）2=2.06J
故答案为：2.18J；2.06J
点评 解决本题的关键知道实验的原理，掌握纸带的处理方法，会通过纸带求解瞬时速度，得出动能的增加量，以及会通过下降的高度求出重力势能的减小量．
练习册系列答案
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如图所示，一质量为m、长为L的木板A静止在光滑水平面上，其左侧固定一劲度系数为k的水平轻质弹簧，弹簧原长为l0，右侧用一不可伸长的轻质细绳连接于竖直墙上．现使一可视为质点小物块B以初速度v0从木板的右端无摩擦地向左滑动，而后压缩弹簧．设B的质量为λm，当λ=1时细绳恰好被拉断．已知弹簧弹性势能的表达式Ep=$\frac{1}{2}$kx2，其中k为劲度系数，x为弹簧的压缩量．求：
如图所示，质量为m=0.2kg的小球固定在长为L=0.9m的轻杆一端，杆可绕O点的水平转轴在竖直平面内转动．g=10m/s2，求：
15．
如图所示，坐在雪橇上的人与雪橇的总质量为m，在与水平面成θ角的恒定拉力F作用下，沿水平地面向右移动了一段距离l．已知雪橇与地面间的动摩擦因数为μ，则雪橇受到的（ ）
如图所示，坐在雪橇上的人与雪橇的总质量为m，在与水平面成θ角的恒定拉力F作用下，沿水平地面向右移动了一段距离l．已知雪橇与地面间的动摩擦因数为μ，则雪橇受到的（ ）| A． | 支持力做功为mgl | B． | 重力做功为mgl | ||
| C． | 拉力做功为Flcosθ | D． | 滑动摩擦力做功为μmgl |
5．在物理学发展过程中，下列叙述符合史实的是（ ）
| A． | 1820年丹麦物理学家奥斯特在实验中观察到电流的磁效应，该效应揭示了磁现象可以产生电现象 | |
| B． | 1831年英国物理学家法拉第在实验中观察到，在通有恒定电流的静止导线附近的固定导线圈中，会出现感应电流 | |
| C． | 1822年法国学者安培根据通电螺线管的磁场和条形磁铁的磁场的相似性，提出了分子电流假说 | |
| D． | 1834年俄国物理学家楞次在分析了许多实验事实后提出，感应电流应具有这样的方向，即感应电流的磁场总要阻止引起感应电流的磁通量的变化 |
如图所示，半径为R，内径很小的光滑半圆管竖直放置，且固定在水平地面上．两个质量均为m的小球（直径略小于R，可看做质点）a、b沿同一方向以不同的速率先后进入管内，a通过最高点A时，对管壁上部的压力为3mg，b通过最高点A时，对管壁下部的压力为0.75mg，g为重力加速度，不计空气阻力．求a、b两球落地点间的距离△x．
在xoy平面内，x轴的上方有匀强磁场，磁感应强度为B，方向如图所示，x轴的下方有匀强电场，电场强度为E，方向与y轴的正方向相反．今有电量为-q、质量为m的粒子（不计重力），从坐标原点沿y轴的正方向射出，射出以后，第三次到达x轴时，它与O点的距离为L，问：
矩形线框abcd的边长分别为l1、l2，可绕它的一条对称轴OO′转动，线框电阻为R，转动角速度为ω．匀强磁场的磁感应强度为B，方向与OO′垂直，初位置时线圈平面与B平行，如图所示．