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在離水平地面45 m的高處以10 m/s的初速度沿水平方向拋出一個質量為0.5 kg的小球，不計空氣阻力，求：

（1）在第1 s內、第2 s內、第3 s內重力勢能的改變量之比ΔEp1∶ΔEp2∶ΔEp3是多少？

（2）在第1 s內、第2 s內、第3 s內?的動能變化量之比ΔEk1∶ΔEk2∶ΔEk3是多少？

（3）設物體在地面上的重力勢能為零，在什么高度處重力勢能和動能相等？（取g=10 m/s?2）

（1）1∶3∶5.

（2）1∶3∶5.

（3）


解析:

（1）因為做平拋運動的物體沿豎直方向做自由落體運動，在第1 s內、第2 s內、第3 s內下降高度之比h1∶h2∶h3=1∶3∶5，所以在第1 s內、第2 s內、第3 s內重力所做正功之比為W1∶W2∶W3=mgh1∶mgh2∶mgh3=1∶3∶5，由重力做功與重力勢能變化的關系可知，在第1 s內、第2 s內、第3 s內重力勢能的減少量之比ΔEp1∶ΔEp2∶ΔEp3=W1∶W2∶W3=1∶3∶5.

（2）由動能定理知，在第1 s內、第2 s內、第3 s內動能的增加量之比等于相應時間內合力做功之比，即ΔEk1∶ΔEk2∶ΔEk3=W1∶W2∶W3=1∶3∶5.

（3）設在離地高度h處重力勢能與動能相等，mgh=Ek，對物體自拋出至到達該處應用動能定理有：

二式聯立得.

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：

在離地面高度為h處水平拋出一質量為m的物塊，拋出時的速度為v，當它落地時速度與水平速度夾角恰為45°，物塊落地時水平方向速度不變；用g表示重力加速度，則在此過程中物塊克服空氣阻力所做的功等于（　�。�

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科目：高中物理 來源： 題型：

（2007?廣州一模）如圖所示，在水平地面正上方有范圍足夠大的勻強磁場和勻強電場（圖中未畫出電場線）．已知磁場的磁感應強度為B，方向水平并垂直紙面向里．一質量為m、帶電量為-q的帶電微粒在此區(qū)域恰好作速度為υ的勻速圓周運動．（重力加速度為g，空氣阻力可忽略）．
（1）求此區(qū)域內電場強度的大小和方向．
（2）若某時刻微粒運動到場中P點，速度與水平方向成45°，如圖所示．則為保證該微粒在此區(qū)域能做完整的勻速圓周運動，P點的高度H應滿足什么條件？
（3）若微粒運動到離地面高度為H的P點時，突然撤去電場，求該微粒到達地面時的速度大小．（用H、g、υ表示）．

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科目：高中物理 來源： 題型：閱讀理解

用半徑相同的小球1和小球2的碰撞驗證動量守恒定律，實驗裝置如圖甲所示，斜槽與水平槽圓滑連接．安裝好實驗裝置，在地上鋪一張白紙，白紙上鋪放復寫紙，記下重錘線所指的位置O．實驗步驟如下：
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步驟1：不放小球2，讓小球1從斜槽上A點由靜止?jié)L下，并落在地面上．重復多次，用盡可能小的圓，把小球的所有落點圈在里面，其圓心就是小球落點的平均位置；
步驟2：把小球2放在斜槽前端邊緣位置B，讓小球1從A點由靜止?jié)L下，使它們碰撞．重復多次，并使用與步驟1同樣的方法分別標出碰撞后兩小球落點的平均位置；
步驟3：用刻度尺分別測量三個落地點的平均位置M、P、N離O點的距離，即線段OM、OP、ON的長度．
（1）實驗中，直接測定小球碰撞前后的速度是不容易的．但是，可以通過測量
 
（填選項前的符號），間接地解決這個問題．
A．小球開始釋放高度h
B．小球拋出點距地面的高度H
C．小球做平拋運動的射程
（2）本實驗除需測量線段OM、OP、ON的長度外，還需要測量的物理量有
 
．
A．A、B兩點間的高度差h1          B．B點離地面的高度h2
C．小球1和小球2的質量m1、m2      D．小球1和小球2的半徑r
（3）經測定，m1=45.0g，m2=7.5g，小球落地點的平均位置距O點的距離如圖乙所示．有同學認為，在上述實驗中僅更換兩個小球的材質，其它條件不變，可以使被碰小球做平拋運動的射程增大．請你用已知的數據，分析和計算出被碰小球m2平拋運動射程ON的最大值為
 
cm．
（4）完成上述實驗后，某實驗小組對上述裝置進行了改造，如圖所示．在水平槽末端與水平地面間放置了一個斜面，斜面的頂點與水平槽等高且無縫連接．使小球1仍從斜槽上A點由靜止?jié)L下，重復實驗步驟1和2的操作，得到兩球落在斜面上的平均落點M′、P′、N′．用刻度尺測量斜面頂點到M′、P′、N′三點的距離分別為l1、l2、l3．則驗證兩球碰撞過程中動量守恒的表達式為
 
（用所測物理量的字母表示）．

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科目：高中物理 來源： 題型：

在離水平地面45 m的高處以10 m/s的初速度沿水平方向拋出一個質量為0.5 kg的小球，不計空氣阻力，求：

（1）在第1 s內、第2 s內、第3 s內重力勢能的改變量之比ΔEp1∶ΔEp2∶ΔEp3是多少？

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（3）設物體在地面上的重力勢能為零，在什么高度處重力勢能和動能相等？（取g=10 m/s?2）

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