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3．重力做功和重力勢能改變的關(guān)系 (1)重力勢能的改變量只與重力做功有關(guān).跟物體做什么運動以及是否同時還有其他作用力的存在無關(guān). (2)重力對物體做多少正功,物體的重力勢能就減小多少,重力對物體做多少負功,物體的重力勢能就增加多少.即: WG= EP1-EP2=-(EP2-EP1).或 WG=-△EP. (2)重力勢能的變化量與零重力勢能面的選取無關(guān). 例4 質(zhì)量為100g的球從1.8m的高處落到水平面上,又彈回到1.25m的高度.在整個過程中重力對物體做的功是多少?球的重力勢能改變了多少? 解析:重力做功與路徑無關(guān).整個過程中重力做功WG WG=Gh=mg=0.1×9.8×=0.54J 重力對物體做正功,球重力勢能的減少量為0.54J. [同步檢測] 【查看更多】

 

題目列表(包括答案和解析)

（1）某同學(xué)為探究“合力做功與物體動能改變的關(guān)系”，設(shè)計了如下實驗，他的操作步驟是：
①按圖（a）擺好實驗裝置，其中小車質(zhì)量M=0.20kg，鉤碼總質(zhì)量m=0.05kg．
②釋放小車，然后接通打點計時器的電源（電源頻率為f=50Hz），打出一條紙帶．
③他在多次重復(fù)實驗得到的紙帶中取出自認為滿意的一條，如圖（b）所示．把打下的第一點記作0，然后依次取若干個計數(shù)點，相鄰計數(shù)點間還有4個點未畫出，用厘米刻度尺測得各計數(shù)點到0點距離分別為d1=0.41m，d2=0.055m，d3=0.167m，d4=0.256m，d5=0.360m，d6=0.480m…，他把鉤碼重力（當(dāng)?shù)刂亓铀俣萭=10m/s2）作為小車所受合力，算出打下0點到打下第5點合力做功．W=
 
J
（結(jié)果保留三位有效數(shù)字），用正確的公式Ek=
 
（用相關(guān)數(shù)據(jù)前字母列式）把打下第5點時小車動能作為小車動能的改變量，算得Ek=0.125J．
④此次實驗探究的結(jié)果，他沒能得到“合力對物體做的功，等于物體動能的增量”，且誤差很大．通過反思，他認為產(chǎn)生誤差的原因如下，其中正確的是
 
．
A．鉤碼質(zhì)量太大，使得合力對物體做功的測量值比真實值偏大太多
B．沒有平衡摩擦力，使得合力對物體做功的測量值比真實值偏大太多
C．釋放小車和接通電源的次序有誤，使得動能增量的測量值比真實值偏小
D．沒有使用最小刻度為毫米的刻度尺測距離也是產(chǎn)生此誤差的重要原因
（2）硅光電池是一種可將光能轉(zhuǎn)化為電能的元件．某同學(xué)利用圖（甲）所示電路探究某硅光電池的路端電壓U與電流I的關(guān)系．圖中定值電阻R0=2Ω，電壓表、電流表均可視為理想電表．
①用“筆畫線”代替導(dǎo)線，根據(jù)電路圖，將圖（乙）中的實物電路補充完整．
②實驗一：用一定強度的光照射硅光電池，閉合電鍵S，調(diào)節(jié)可調(diào)電阻R的阻值，通過測量得到該電池的U-I曲線a（見圖丙）．則由圖象可知，當(dāng)電流小于200mA時，該硅光電池的電動勢為
 
V，內(nèi)阻為
 
Ω．
③實驗二：減小光照強度，重復(fù)實驗，通過測量得到該電池的U-I曲線b（見圖丙）．當(dāng)可調(diào)電阻R的阻值調(diào)到某值時，若該電路的路端電壓為1.5V，由曲線b可知，此時電源的輸出功率約為
 
W．
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（1）某同學(xué)為探究“合力做功與物體動能改變的關(guān)系”，設(shè)計了如下實驗，他的操作步驟是：
①按圖（a）擺好實驗裝置，其中小車質(zhì)量M=0.20kg，鉤碼總質(zhì)量m=0.05kg．
②釋放小車，然后接通打點計時器的電源（電源頻率為f=50Hz），打出一條紙帶．
③他在多次重復(fù)實驗得到的紙帶中取出自認為滿意的一條，如圖（b）所示．把打下的第一點記作0，然后依次取若干個計數(shù)點，相鄰計數(shù)點間還有4個點未畫出，用厘米刻度尺測得各計數(shù)點到0點距離分別為d1=0.41m，d2=0.055m，d3=0.167m，d4=0.256m，d5=0.360m，d6=0.480m…，他把鉤碼重力（當(dāng)?shù)刂亓铀俣萭=10m/s2）作為小車所受合力，算出打下0點到打下第5點合力做功．W=______J
（結(jié)果保留三位有效數(shù)字），用正確的公式Ek=______（用相關(guān)數(shù)據(jù)前字母列式）把打下第5點時小車動能作為小車動能的改變量，算得Ek=0.125J．
④此次實驗探究的結(jié)果，他沒能得到“合力對物體做的功，等于物體動能的增量”，且誤差很大．通過反思，他認為產(chǎn)生誤差的原因如下，其中正確的是______．
A．鉤碼質(zhì)量太大，使得合力對物體做功的測量值比真實值偏大太多
B．沒有平衡摩擦力，使得合力對物體做功的測量值比真實值偏大太多
C．釋放小車和接通電源的次序有誤，使得動能增量的測量值比真實值偏小
D．沒有使用最小刻度為毫米的刻度尺測距離也是產(chǎn)生此誤差的重要原因
（2）硅光電池是一種可將光能轉(zhuǎn)化為電能的元件．某同學(xué)利用圖（甲）所示電路探究某硅光電池的路端電壓U與電流I的關(guān)系．圖中定值電阻R=2Ω，電壓表、電流表均可視為理想電表．
①用“筆畫線”代替導(dǎo)線，根據(jù)電路圖，將圖（乙）中的實物電路補充完整．
②實驗一：用一定強度的光照射硅光電池，閉合電鍵S，調(diào)節(jié)可調(diào)電阻R的阻值，通過測量得到該電池的U-I曲線a（見圖丙）．則由圖象可知，當(dāng)電流小于200mA時，該硅光電池的電動勢為______V，內(nèi)阻為______Ω．
③實驗二：減小光照強度，重復(fù)實驗，通過測量得到該電池的U-I曲線b（見圖丙）．當(dāng)可調(diào)電阻R的阻值調(diào)到某值時，若該電路的路端電壓為1.5V，由曲線b可知，此時電源的輸出功率約為______W．

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（2012?西城區(qū)二模）實驗題
（1）甲乙兩個同學(xué)共同做“驗證牛頓第二定律”的實驗，裝置如圖所示．

①兩位同學(xué)用砝碼盤（連同砝碼）的重力作為小車（對象）受到的合外力，需要平衡桌面的摩擦力對小車運動的影響．他們將長木板的一端適當(dāng)墊高，在不掛砝碼盤的情況下，小車能夠自由地做
勻速直線
勻速直線
運動．另外，還應(yīng)滿足砝碼盤（連同砝碼）的質(zhì)量m
遠小于
遠小于
小車的質(zhì)量M．（填“遠小于”、“遠大于”或“近似等于”）
接下來，甲同學(xué)研究：在保持小車的質(zhì)量不變的條件下，其加速度與其受到的牽引力的關(guān)系；乙同學(xué)研究：在保持受到的牽引力不變的條件下，小車的加速度與其質(zhì)量的關(guān)系．
②甲同學(xué)通過對小車所牽引紙帶的測量，就能得出小車的加速度a．圖2是某次實驗所打出的一條紙帶，在紙帶上標(biāo)出了5個計數(shù)點，在相鄰的兩個計數(shù)點之間還有4個點未標(biāo)出，圖中數(shù)據(jù)的單位是cm．實驗中使用的電源是頻率f=50Hz的交變電流．根據(jù)以上數(shù)據(jù)，可以算出小車的加速度a=
0.343
0.343
m/s2．（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）
③乙同學(xué)通過給小車增加砝碼來改變小車的質(zhì)量M，得到小車的加速度a與質(zhì)量M的數(shù)據(jù)，畫出a～
1
M
圖線后，發(fā)現(xiàn)：當(dāng)
1
M
較大時，圖線發(fā)生彎曲．于是，該同學(xué)后來又對實驗方案進行了進一步地修正，避免了圖線的末端發(fā)生彎曲的現(xiàn)象．那么，該同學(xué)的修正方案可能是
A
A

A．改畫a與
1
M+m
的關(guān)系圖線       B．改畫a與（M+m）的關(guān)系圖線
C．改畫 a與
m
M
的關(guān)系圖線         D．改畫a與
1
(M+m)2
的關(guān)系圖線
（2）在“描繪小燈泡的伏安特性曲線”實驗中，采用如圖3所示的電路．
①請根據(jù)圖3在圖4中進行實物連線．

②某同學(xué)在實驗中得到下面一組U和I的數(shù)據(jù)：
序號 1 2 3 4 5 6 7 8 9
U/V 0.05 0.10 0.20 0.30 0.40 1.00 1.50 2.00 3.00
I/A 0.05 0.08 0.10 0.11 0.12 0.16 0.19 0.22 0.27
圖5是該同學(xué)根據(jù)實驗數(shù)據(jù)描繪出的伏安特性曲線．從圖線上可以看出，當(dāng)通過小燈泡的電流逐漸增大時，燈絲的阻值逐漸
增大
增大
；這表明燈絲的電阻率隨溫度升高而
增大
增大
．（以上兩空均選填“增大”、“不變”或“減小”）
③將本實驗中的小燈泡兩端加3.0V的電壓，則小燈泡的實際功率約為
0.81（0.80～0.82）
0.81（0.80～0.82）
W；若直接接在電動勢為3.0V、內(nèi)阻為2.0Ω的直流電源兩端，則小燈泡的實際功率約為
0.62（0.60～0.64）
0.62（0.60～0.64）
W．（以上兩空的結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字）

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（18分。6+12=18）
（1）某同學(xué)設(shè)計了如圖所示的裝置來驗證“加速度與力的關(guān)系”.把打點計時器固定在長木板上，把紙帶穿過打點計時器連在小車的左端.將數(shù)字測力計固定在小車上，小車放在長木板上.在數(shù)字測力計的右側(cè)拴有一細線，細線跨過固定在木板邊緣的定滑輪與一重物相連，在重物的牽引下，小車在木板上加速運動，數(shù)字測力計可以直接顯示細線拉力的大小.

①采用數(shù)顯測力計測量細線拉力與用重物重力代替拉力的方法相比     （填選項前的字母）
A．可以不用平衡摩擦力
B．直接測量小車（包括測力計）所受的拉力， 可以減少誤差
C．利用此實驗裝置不用測量重物的質(zhì)量
D．重物的質(zhì)量要遠遠小于小車和數(shù)顯測力計的總質(zhì)量
②下圖是某同學(xué)在此實驗中獲得的一條紙帶，其中兩相鄰計數(shù)點間有四個點未畫出.已知打點計時器使用的交流電源的頻率為50HZ，則小車運動的加速度a=_______m/s2.

③保持小車和數(shù)字測力計的總質(zhì)量一定，改變鉤碼的質(zhì)量，測出相應(yīng)的加速度．采用圖象法處理數(shù)據(jù)．請同學(xué)們根據(jù)測量數(shù)據(jù)做出a—F圖象.
 
(2).實驗桌上有下列儀器

A．待測電源（電動勢約3V，內(nèi)阻約7Ω）；
B．直流電流表（量程0～0.6～3A，0.6A擋的內(nèi)阻約0.5Ω，3A擋的內(nèi)阻約0.1Ω；）
C．直流電壓表（量程0～3～15V，3V擋的內(nèi)阻約5kΩ，15V擋內(nèi)阻約25kΩ）；
D．滑動變阻器（阻值范圍為0～15Ω，允許最大電流為1A）；
E．滑動變阻器（阻值范圍為0～1000Ω，允許最大電流為0.2A）；
F．開關(guān)、導(dǎo)線若干；
G．小燈泡“4V  0.4A”。
請你解答下列問題：
①利用給出的器材測量電源的電動勢和內(nèi)阻，要求測量有盡可能高的精度且便于調(diào)節(jié)，應(yīng)選擇的滑動變阻器是________（填代號）。
②請將圖甲中的實物連接成實驗電路圖；
③某同學(xué)根據(jù)測得的數(shù)據(jù)，作出U-I圖象如圖乙中圖線a所示，由此可知電源的電動勢E=_______V，內(nèi)阻r=_________Ω；
④若要利用給出的器材通過實驗描繪出小燈泡的伏安特性曲線，要求測量多組實驗數(shù)據(jù)，并畫出實驗原理電路圖；
⑤將（4）步中得到的數(shù)據(jù)在同一U-I坐標(biāo)系內(nèi)描點作圖，得到如圖乙所示的圖線b，如果將此小燈泡與上述電源組成閉合回路，此時小燈泡的實際功率為____________W。

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（18分。6+12=18）

（1）某同學(xué)設(shè)計了如圖所示的裝置來驗證“加速度與力的關(guān)系”.把打點計時器固定在長木板上，把紙帶穿過打點計時器連在小車的左端.將數(shù)字測力計固定在小車上，小車放在長木板上.在數(shù)字測力計的右側(cè)拴有一細線，細線跨過固定在木板邊緣的定滑輪與一重物相連，在重物的牽引下，小車在木板上加速運動，數(shù)字測力計可以直接顯示細線拉力的大小.

①采用數(shù)顯測力計測量細線拉力與用重物重力代替拉力的方法相比     （填選項前的字母）

A．可以不用平衡摩擦力

B．直接測量小車（包括測力計）所受的拉力， 可以減少誤差

C．利用此實驗裝置不用測量重物的質(zhì)量

D．重物的質(zhì)量要遠遠小于小車和數(shù)顯測力計的總質(zhì)量

②下圖是某同學(xué)在此實驗中獲得的一條紙帶，其中兩相鄰計數(shù)點間有四個點未畫出.已知打點計時器使用的交流電源的頻率為50HZ，則小車運動的加速度a=_______m/s2.

③保持小車和數(shù)字測力計的總質(zhì)量一定，改變鉤碼的質(zhì)量，測出相應(yīng)的加速度．采用圖象法處理數(shù)據(jù)．請同學(xué)們根據(jù)測量數(shù)據(jù)做出a—F圖象.

 

(2).實驗桌上有下列儀器

A．待測電源（電動勢約3V，內(nèi)阻約7Ω）；

B．直流電流表（量程0～0.6～3A，0.6A擋的內(nèi)阻約0.5Ω，3A擋的內(nèi)阻約0.1Ω；）

C．直流電壓表（量程0～3～15V，3V擋的內(nèi)阻約5kΩ，15V擋內(nèi)阻約25kΩ）；

D．滑動變阻器（阻值范圍為0～15Ω，允許最大電流為1A）；

E．滑動變阻器（阻值范圍為0～1000Ω，允許最大電流為0.2A）；

F．開關(guān)、導(dǎo)線若干；

G．小燈泡“4V  0.4A”。

請你解答下列問題：

①利用給出的器材測量電源的電動勢和內(nèi)阻，要求測量有盡可能高的精度且便于調(diào)節(jié)，應(yīng)選擇的滑動變阻器是________（填代號）。

②請將圖甲中的實物連接成實驗電路圖；

③某同學(xué)根據(jù)測得的數(shù)據(jù)，作出U-I圖象如圖乙中圖線a所示，由此可知電源的電動勢E=_______V，內(nèi)阻r=_________Ω；

④若要利用給出的器材通過實驗描繪出小燈泡的伏安特性曲線，要求測量多組實驗數(shù)據(jù)，并畫出實驗原理電路圖；

⑤將（4）步中得到的數(shù)據(jù)在同一U-I坐標(biāo)系內(nèi)描點作圖，得到如圖乙所示的圖線b，如果將此小燈泡與上述電源組成閉合回路，此時小燈泡的實際功率為____________W。

 

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