兩種勢能總和減少了 【查看更多】

 

題目列表(包括答案和解析)

理論推證表明，取離星球中心無窮遠(yuǎn)處為引力勢能的零勢點(diǎn)時(shí)，以物體在距離星球中心為r處的引力勢能可表示為：Ep=-G
Mm
r
．G為萬有引力常數(shù)，M、m表示星球與物體的質(zhì)量，而萬有引力做的功等于引力勢能的減少量．
現(xiàn)已知月球質(zhì)量為M、半徑為R，探月飛船的總質(zhì)量為m．月球表面的重力加速度為g，萬有引力常數(shù)G．要將探月飛船從月球表面發(fā)送到離月球表面高度為H的環(huán)月軌道消耗的能量至少為E．
阿聰同學(xué)提出了一種計(jì)算此能量E的方法：消耗的能量由兩部分組成，一部分是克服萬有引力做的功W引（等于引力勢能的增加量）；另一部分是飛船獲得的動能EK=
1
2
mv2（v為飛船在環(huán)月軌道上運(yùn)行的線速度），最后算出：E=
1
2
mv2+W引，請根據(jù)阿聰同學(xué)的思路算出最后的結(jié)果（不計(jì)飛船質(zhì)量的變化及其他天體的引力和月球的自轉(zhuǎn)等影響）．

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理論推證表明，取離星球中心無窮遠(yuǎn)處為引力勢能的零勢點(diǎn)時(shí)，以物體在距離星球中心為r處的引力勢能可表示為：Ep=-G
Mm
r
．G為萬有引力常數(shù)，M、m表示星球與物體的質(zhì)量，而萬有引力做的功等于引力勢能的減少量．
現(xiàn)已知月球質(zhì)量為M、半徑為R，探月飛船的總質(zhì)量為m．月球表面的重力加速度為g，萬有引力常數(shù)G．要將探月飛船從月球表面發(fā)送到離月球表面高度為H的環(huán)月軌道消耗的能量至少為E．
阿聰同學(xué)提出了一種計(jì)算此能量E的方法：消耗的能量由兩部分組成，一部分是克服萬有引力做的功W引（等于引力勢能的增加量）；另一部分是飛船獲得的動能EK=
1
2
mv2（v為飛船在環(huán)月軌道上運(yùn)行的線速度），最后算出：E=
1
2
mv2+W引，請根據(jù)阿聰同學(xué)的思路算出最后的結(jié)果（不計(jì)飛船質(zhì)量的變化及其他天體的引力和月球的自轉(zhuǎn)等影響）．

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理論推證表明，取離星球中心無窮遠(yuǎn)處為引力勢能的零勢點(diǎn)時(shí)，以物體在距離星球中心為r處的引力勢能可表示為：Ep=-G．G為萬有引力常數(shù)，M、m表示星球與物體的質(zhì)量，而萬有引力做的功等于引力勢能的減少量．
現(xiàn)已知月球質(zhì)量為M、半徑為R，探月飛船的總質(zhì)量為m．月球表面的重力加速度為g，萬有引力常數(shù)G．要將探月飛船從月球表面發(fā)送到離月球表面高度為H的環(huán)月軌道消耗的能量至少為E．
阿聰同學(xué)提出了一種計(jì)算此能量E的方法：消耗的能量由兩部分組成，一部分是克服萬有引力做的功W引（等于引力勢能的增加量）；另一部分是飛船獲得的動能EK=mv2（v為飛船在環(huán)月軌道上運(yùn)行的線速度），最后算出：E=mv2+W引，請根據(jù)阿聰同學(xué)的思路算出最后的結(jié)果（不計(jì)飛船質(zhì)量的變化及其他天體的引力和月球的自轉(zhuǎn)等影響）．

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如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，實(shí)驗(yàn)所用的電源為學(xué)生電源，輸出電壓為6V的交流電和直流電兩種。重錘從高處由靜止開始落下，重錘上拖著的紙帶通過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出一系列的點(diǎn)，對紙帶上的點(diǎn)的痕跡進(jìn)行測量，即可驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。

（1）下面列舉了該實(shí)驗(yàn)的幾個(gè)操作步驟：

A、按照圖示的裝置安裝器件；

B、將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接到電源的直流輸出端上；

C、用天平測量出重錘的質(zhì)量；

D、釋放懸掛紙帶的夾子，同時(shí)接通電源開關(guān)打出一條紙帶；

E、測量打出的紙帶上某些點(diǎn)之間的距離；

F、根據(jù)測量的結(jié)果計(jì)算重錘下落過程中減少的重力勢能是  否等于增加的動能。

請指出其中沒有必要進(jìn)行的或者操作不恰當(dāng)?shù)牟襟E，將其選項(xiàng)對應(yīng)的字母填寫在下面的空行內(nèi)，并說明其原因。

__________________；__________________；__________________。

（2）在上述實(shí)驗(yàn)中，設(shè)質(zhì)量m＝1kg的重錘自由下落，在紙帶上打出一系列的點(diǎn)，如下圖所示，相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)的時(shí)間間隔為0.02s，長度單位：cm，當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣?i>g＝9.80m/s2．那么：從起點(diǎn)O到打下計(jì)數(shù)點(diǎn)B的過程中，重力勢能的減小量為ΔEP＝     J，物體動能的增加量ΔE K＝      J。（均取兩位有效數(shù)字）

（3）在驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，即使操作規(guī)范、數(shù)據(jù)測量及數(shù)據(jù)處理都很準(zhǔn)確的前提下，該實(shí)驗(yàn)求得的ΔEP也總是略大于ΔE K，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)生的主要原因是                             。

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如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，實(shí)驗(yàn)所用的電源為學(xué)生電源，輸出電壓為6V的交流電和直流電兩種。重錘從高處由靜止開始落下，重錘上拖著的紙帶通過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出一系列的點(diǎn)，對紙帶上的點(diǎn)的痕跡進(jìn)行測量，即可驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。

（1）下面列舉了該實(shí)驗(yàn)的幾個(gè)操作步驟：
A．按照圖示的裝置安裝器件；
B．將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接到電源的直流輸出端上；
C．用天平測量出重錘的質(zhì)量；
D．釋放懸掛紙帶的夾子，同時(shí)接通電源開關(guān)打出一條紙帶；
E、測量打出的紙帶上某些點(diǎn)之間的距離；
F、根據(jù)測量的結(jié)果計(jì)算重錘下落過程中減少的重力勢能是 否等于增加的動能。
請指出其中沒有必要進(jìn)行的或者操作不恰當(dāng)?shù)牟襟E，將其選項(xiàng)對應(yīng)的字母填寫在下面的空行內(nèi)，并說明其原因。
__________________；__________________；__________________。
（2）在上述實(shí)驗(yàn)中，設(shè)質(zhì)量m＝1kg的重錘自由下落，在紙帶上打出一系列的點(diǎn)，如下圖所示，相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)的時(shí)間間隔為0.02s，長度單位：cm，當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣?i>g＝9.80m/s2．那么：從起點(diǎn)O到打下計(jì)數(shù)點(diǎn)B的過程中，重力勢能的減小量為ΔEP＝    J，物體動能的增加量ΔEK＝     J。（均取兩位有效數(shù)字）

（3）在驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，即使操作規(guī)范、數(shù)據(jù)測量及數(shù)據(jù)處理都很準(zhǔn)確的前提下，該實(shí)驗(yàn)求得的ΔEP也總是略大于ΔEK，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)生的主要原因是                            。

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