一個(gè)質(zhì)量M =30kg的小孩在光滑的冰面上推著一個(gè)質(zhì)量m=6kg的冰車以速度v0=5m/s勻速滑行。他把冰車用力推出去，使冰車的速度變?yōu)樵瓉淼?倍。在這個(gè)過程中，他對(duì)冰車做多少功？他體內(nèi)有多少化學(xué)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能？

    225 J；90 J


解析:

推出冰車的過程中，系統(tǒng)的動(dòng)量守恒，設(shè)推出冰車后小孩的速度為v’，則

(M+m)v0=Mv’+m·2v0,

解出　　　　　　　v’==4m/s。

小孩對(duì)冰車所做的功等于冰車動(dòng)能的增量，即W人對(duì)車==225 J，

小孩體內(nèi)化學(xué)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的量等于小孩與冰車組成的系統(tǒng)增加的動(dòng)能，即

=90 J。

（為什么小孩體內(nèi)化學(xué)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的數(shù)量小于他對(duì)冰車做的功呢？這是因?yàn)楸嚨膭?dòng)能增加一部分來自于小孩本身動(dòng)能的減少。本題說明一個(gè)力做的功并不能量度能量的轉(zhuǎn)化，而一對(duì)作用力與反作用力做功的代數(shù)和才反映系統(tǒng)的其他能量與動(dòng)能轉(zhuǎn)化的數(shù)量。

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：閱讀理解

實(shí)驗(yàn)題：
（I）在驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)中，質(zhì)量為m 的重錘自由下落，在紙帶上打出了一系列的點(diǎn)，如下圖1所示，相鄰記數(shù)點(diǎn)時(shí)間間隔為0.02s，長度單位是cm，g取9.8m/s2．求：
（1）打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下記數(shù)點(diǎn)B時(shí)，物體的速度VB=
0.96
0.96
 m/s（保留兩位有效數(shù)字）；
（2）根據(jù)題中提供的條件，可求出重錘實(shí)際下落的加速度a=
9.5
9.5
 m/s2．（保留兩位有效數(shù)字）
（3）即使在實(shí)驗(yàn)操作規(guī)范，數(shù)據(jù)測(cè)量及數(shù)據(jù)處理很準(zhǔn)確的前提下，該實(shí)驗(yàn)測(cè)得的△EP 也一定略大于△EK，這是實(shí)驗(yàn)存在系統(tǒng)誤差的必然結(jié)果，試分析該系統(tǒng)誤差產(chǎn)生的主要原因?yàn)?!--BA-->
重錘和紙帶受到阻力作用，機(jī)械能有損失．
重錘和紙帶受到阻力作用，機(jī)械能有損失．

（II）現(xiàn)用伏安法研究某電子器件Rx的伏安特性曲線如圖2，要求特性曲線盡可能完整（直接測(cè)量的變化范圍盡可能大一些）．現(xiàn)備有下列器材供選用：
A．量程是0～0.6A，內(nèi)阻是0.5Ω的電流表
B．量程是0～3A，內(nèi)阻是0.1Ω的電流表
C．量程是0～3V，內(nèi)阻是6kΩ的電壓表
D．量程是0～15V，內(nèi)阻是30kΩ的電壓表
E．阻值為0～1kΩ的滑動(dòng)變阻器
F．阻值為0～10Ω的滑動(dòng)變阻器
G．蓄電池（12V，內(nèi)阻不計(jì)）
H．開關(guān)一個(gè)，導(dǎo)線若干．
（1）為使測(cè)量結(jié)果盡量準(zhǔn)確，電流表應(yīng)選用
B
B
，電壓表應(yīng)選用
D
D
，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用
F
F
（只填字母代號(hào)）
（2）如圖所示是Rx的伏安特性曲線．在方框中（圖3）畫出實(shí)驗(yàn)電路圖．
（3）若Rx與標(biāo)有“6V，9W”的燈泡串聯(lián)后，接入直流電源兩端，燈泡恰能正常發(fā)光．則此時(shí)該電子器件兩端的電壓是
2.0
2.0
V．

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科目：高中物理 來源： 題型：閱讀理解

（2013?日照一模）（1）某同學(xué)在研究“對(duì)不同物體做相同功情況下，物體質(zhì)量與速度的關(guān)系”時(shí)，提出了以下四種猜想：
A．m∞υ
B．m∞
1
υ

C．m∞υ2
D.m∞
1
υ2

為驗(yàn)證猜想的正確性，該同學(xué)用如圖1所示的裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：將長木板平放在水平桌面上，木塊固定在長木板一端，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在木塊上，木塊右側(cè)固定一輕彈簧，用連接紙帶的小車壓縮彈簧至長木板的虛線處由靜止釋放，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打下一系列點(diǎn)，選取點(diǎn)跡均勻的一部分紙帶，計(jì)算出小車勻速運(yùn)動(dòng)的速度υ1，測(cè)出小車的質(zhì)量m1；然后在小車上加砝碼，再次壓縮彈簧至木板虛線處由靜止釋放小車，計(jì)算出小車和砝碼勻速運(yùn)動(dòng)的速度υ2，測(cè)出小車和砝碼的總質(zhì)量m2：再在小車上加砝碼，重復(fù)以上操作，分別測(cè)出υ3、m3…．

①每次實(shí)驗(yàn)中，都將小車壓縮彈簧至長木板的虛線處由靜止釋放，目的是
小車獲得相同的動(dòng)能（彈簧對(duì)小車做功相同）
小車獲得相同的動(dòng)能（彈簧對(duì)小車做功相同）
；若要消除每次實(shí)驗(yàn)中小車和紙帶受到的阻力對(duì)小車運(yùn)動(dòng)的影響，應(yīng)進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)操作是
墊高木板固定打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的一端，使小車連同紙帶一起在木板上勻速運(yùn)動(dòng)（平衡摩擦力）
墊高木板固定打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的一端，使小車連同紙帶一起在木板上勻速運(yùn)動(dòng)（平衡摩擦力）
．
②某次實(shí)驗(yàn)采集的五組數(shù)據(jù)如表：由表格數(shù)據(jù)直觀判斷，明顯不正確的兩個(gè)猜想是A、B、C、D中的
AC
AC
；若對(duì)某個(gè)猜想進(jìn)行數(shù)據(jù)處理并作圖，畫出了如圖2所示的圖象，則圖中的橫坐標(biāo)應(yīng)是
1
v2
1
v2
．
m/kg 0.10 0.20 0.30 0.40 0.50
v/（m?s-1） 1.000 0.707 0.577 0.500 0..447
（2）冬、春季節(jié)降水量少，廣東沿海附近江河水位較低，漲潮時(shí)海水倒灌，出現(xiàn)“咸潮”現(xiàn)象，使沿海地區(qū)的城市自來水中的離子濃度增高，電阻率變小，水質(zhì)受到影響．某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)監(jiān)測(cè)河水電阻率的實(shí)驗(yàn)．在一根均勻長度玻璃管兩端分別裝上橡膠塞和鉑電極，如圖3所示，兩電極相距L=0.314m，管內(nèi)充滿待測(cè)的河水．安裝前用游標(biāo)卡尺測(cè)量玻璃管的內(nèi)徑，測(cè)量結(jié)果如圖4所示．
為測(cè)管內(nèi)河水電阻供選器材有：
電壓表V1：量程15V，內(nèi)阻約30kΩ
電壓表V2：量程3V，內(nèi)阻約10kΩ
電流表A1：量程0.6A，內(nèi)阻約0.5Ω
電流表A2：量程150mA，內(nèi)阻約10Ω
滑動(dòng)變阻器甲：最大值為10Ω，額定電流足夠大
滑動(dòng)變阻器乙：最大值為1kΩ，額定電流足夠大
電源E1：電動(dòng)勢(shì)15V，內(nèi)阻6Ω
電源E2：電動(dòng)勢(shì)3V，內(nèi)阻2Ω
開關(guān)、導(dǎo)線若干．
該同學(xué)選用以上部分器材測(cè)出了9組數(shù)據(jù)，并在坐標(biāo)系中標(biāo)出，如圖5所示．
①據(jù)圖（2）讀出玻璃管的內(nèi)徑d=
6.70
6.70
mm．
②實(shí)驗(yàn)時(shí)，所選用的電壓表為
V1
V1
（填“V1”或“V2”），所選用的電流表為
A2
A2
（填“A1”或“A2”），所選的滑動(dòng)變阻器為
甲
甲
（填“甲”或“乙”），所選的電源為
E1
E1
（填“E1”或“E2”）．
③在答題卡的虛線框內(nèi)畫出該實(shí)驗(yàn)的原理圖．

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科目：高中物理 來源： 題型：閱讀理解

（1）某同學(xué)利用如圖1所示的實(shí)驗(yàn)裝置來“驗(yàn)證鉤碼和滑塊所組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒”．
①請(qǐng)完善以下實(shí)驗(yàn)步驟：
a．用游標(biāo)卡尺測(cè)遮光條的寬度，多次測(cè)量取平均值L；
b．實(shí)驗(yàn)時(shí)，先接通氣源，再調(diào)節(jié)氣墊導(dǎo)軌，使導(dǎo)軌處于水平位置；
c．將滑塊從圖示位置由靜止釋放，讀出遮光條通過光電門的時(shí)間△t；
d．計(jì)算出滑塊通過光電門的速度v=
 
（用上述測(cè)量出的物理量表示）．
②實(shí)驗(yàn)中還需要測(cè)量的物理量有：鉤碼的質(zhì)量m、
 
和
 
（用文字說明和相應(yīng)字母表示）．
③本實(shí)驗(yàn)通過比較
 
和
 
，在實(shí)驗(yàn)誤差允許的范圍內(nèi)相等（用測(cè)量的物理量符號(hào)表示），從而驗(yàn)證了系統(tǒng)的機(jī)械能守恒．
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（2）某同學(xué)想測(cè)量某導(dǎo)電溶液的電阻率，先在一根均勻的長玻璃管兩端各裝了一個(gè)電極（接觸電阻不計(jì)），兩電極相距L=0.700m，其間充滿待測(cè)的導(dǎo)電溶液．用如下器材進(jìn)行測(cè)量：
電壓表（量程l5V，內(nèi)阻約30kΩ）；     電流表（量程300μA，內(nèi)約50Ω）；
滑動(dòng)變阻器（10Ω，1A）；              電池組（電動(dòng)勢(shì)E=12V，內(nèi)阻r=6Ω）；
單刀單擲開關(guān)一個(gè)、導(dǎo)線若干．
下表是測(cè)量通過管中導(dǎo)電液柱的電流及兩端電壓的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)．實(shí)驗(yàn)中用20分度的游標(biāo)卡尺測(cè)量了玻璃管的內(nèi)徑，結(jié)果如圖3所示．
U/V 0 1.0 3.0 5.0 7.0 9.0 11.0
I/μA 0 22 65 109 155 175 240
根據(jù)以上所述請(qǐng)回答下面的問題：
①玻璃管內(nèi)徑d=
 
mm．
②請(qǐng)?jiān)趫D2中補(bǔ)畫出未連接的導(dǎo)線．
③根據(jù)表數(shù)據(jù)在圖4坐標(biāo)中已描點(diǎn)，請(qǐng)作出U-I圖象，由圖象求出電阻R=
 
Ω（結(jié)果保留2位有效數(shù)字）．
④計(jì)算該導(dǎo)電溶液的電阻率表達(dá)式是：ρ=
 
 （用R、d、L表示）．

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科目：高中物理 來源： 題型：閱讀理解

本題共18分，其中（1）問8分，（2）問10分
（1）某同學(xué)利用如圖圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，其實(shí)驗(yàn)的部分原理是利用平拋運(yùn)動(dòng)的知識(shí)．那么：
①實(shí)驗(yàn)中必須要求的條件是
 
．
A．弧形斜槽必須盡可能的光滑
B．弧形斜槽末端的切線必須水平
C．必須測(cè)量出小球的質(zhì)量m，
D．小球每次必須從同一高度處滾下
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②實(shí)驗(yàn)中測(cè)得弧形斜槽末端離地面的高度為H，將鋼球從斜槽的不同高度h處靜止釋放，鋼球的落點(diǎn)距弧形斜槽末端的水平距離為s．則當(dāng)s2與H、h的理論關(guān)系滿足s2=
 
時(shí)，小球的機(jī)械能守恒．
③實(shí)驗(yàn)中，該同學(xué)發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)結(jié)果不滿足理論計(jì)算得到的s2-h關(guān)系，該同學(xué)認(rèn)為出現(xiàn)這一結(jié)果的原因除了摩擦和空氣阻力等外，還有一個(gè)原因可能是小球的大小，因此又用游標(biāo)卡尺測(cè)了小球的直徑，其結(jié)果如圖圖乙所示．關(guān)于該同學(xué)認(rèn)為“小球的大小”對(duì)結(jié)果有影響的分析，你認(rèn)為正確嗎？
 
．（不需說明理由），小球的直徑為
 
mm．
（2）（10分）某同學(xué)為了測(cè)量一個(gè)在不同電壓下工作時(shí)的電熱器Rx的阻值，已知電熱器的額定電壓為12V．在實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，該同學(xué)記錄的測(cè)量數(shù)據(jù)如下：
U/V 0 1.0 2.2 3.0 5.0 8.0 10.0 12.0
I/A 0 0.08 0.15 0.20 0.30 0.40 0.45 0.50
請(qǐng)根據(jù)上述信息完成下列問題：
①（2分）除電熱器外，實(shí)驗(yàn)室里還給該同學(xué)提供了如下器材供選擇：
A．電流表（0～3A，0.1Ω）
B．電流表（0～0.6A，10Ω）
C．電壓表（0～3V，1kΩ）         D．電壓表（0～1 5V，30kΩ）
E．滑動(dòng)變阻器（0～10Ω，0.3A）    F．滑動(dòng)變阻器（0～l0Ω，2A）
G．輸出電壓為l6V的學(xué)生電源，H．導(dǎo)線、開關(guān)．那么該同學(xué)選擇使用的器材是：
 
．（填序號(hào)）
②（4分）在虛線框內(nèi)畫出實(shí)驗(yàn)電路圖．
③（4分）在圖圖丙中的坐標(biāo)紙上作出U-I圖象．并根據(jù)圖象說明電熱器的電阻大小隨電壓變化的關(guān)系
 
．

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科目：高中物理 來源：2011年小英才班高考物理復(fù)習(xí)試卷（—）（解析版） 題型：解答題

本題共18分，其中（1）問8分，（2）問10分
（1）某同學(xué)利用如圖圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，其實(shí)驗(yàn)的部分原理是利用平拋運(yùn)動(dòng)的知識(shí)．那么：
①實(shí)驗(yàn)中必須要求的條件是______．
A．弧形斜槽必須盡可能的光滑
B．弧形斜槽末端的切線必須水平
C．必須測(cè)量出小球的質(zhì)量m，
D．小球每次必須從同一高度處滾下

②實(shí)驗(yàn)中測(cè)得弧形斜槽末端離地面的高度為H，將鋼球從斜槽的不同高度h處靜止釋放，鋼球的落點(diǎn)距弧形斜槽末端的水平距離為s．則當(dāng)s2與H、h的理論關(guān)系滿足s2=______時(shí)，小球的機(jī)械能守恒．
③實(shí)驗(yàn)中，該同學(xué)發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)結(jié)果不滿足理論計(jì)算得到的s2-h關(guān)系，該同學(xué)認(rèn)為出現(xiàn)這一結(jié)果的原因除了摩擦和空氣阻力等外，還有一個(gè)原因可能是小球的大小，因此又用游標(biāo)卡尺測(cè)了小球的直徑，其結(jié)果如圖圖乙所示．關(guān)于該同學(xué)認(rèn)為“小球的大小”對(duì)結(jié)果有影響的分析，你認(rèn)為正確嗎？______．（不需說明理由），小球的直徑為______mm．
（2）（10分）某同學(xué)為了測(cè)量一個(gè)在不同電壓下工作時(shí)的電熱器Rx的阻值，已知電熱器的額定電壓為12V．在實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，該同學(xué)記錄的測(cè)量數(shù)據(jù)如下：
U/V1.02.23.05.08.010.012.0
I/A0.080.150.200.300.400.450.50
請(qǐng)根據(jù)上述信息完成下列問題：
①（2分）除電熱器外，實(shí)驗(yàn)室里還給該同學(xué)提供了如下器材供選擇：
A．電流表（0～3A，0.1Ω）
B．電流表（0～0.6A，10Ω）
C．電壓表（0～3V，1kΩ）         D．電壓表（0～1 5V，30kΩ）
E．滑動(dòng)變阻器（0～10Ω，0.3A）    F．滑動(dòng)變阻器（0～l0Ω，2A）
G．輸出電壓為l6V的學(xué)生電源，H．導(dǎo)線、開關(guān)．那么該同學(xué)選擇使用的器材是：______．（填序號(hào)）
②（4分）在虛線框內(nèi)畫出實(shí)驗(yàn)電路圖．
③（4分）在圖圖丙中的坐標(biāo)紙上作出U-I圖象．并根據(jù)圖象說明電熱器的電阻大小隨電壓變化的關(guān)系______．

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