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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處為引力勢能的零勢點時,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,M、m表示星球與物體的質量,而萬有引力做的功等于引力勢能的減少量.
現已知月球質量為M、半徑為R,探月飛船的總質量為m.月球表面的重力加速度為g,萬有引力常數G.要將探月飛船從月球表面發送到離月球表面高度為H的環月軌道消耗的能量至少為E.
阿聰同學提出了一種計算此能量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(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為飛船在環月軌道上運行的線速度),最后算出:E=
1
2
mv2+W,請根據阿聰同學的思路算出最后的結果(不計飛船質量的變化及其他天體的引力和月球的自轉等影響).

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理論推證表明,取離星球中心無窮遠處為引力勢能的零勢點時,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,M、m表示星球與物體的質量,而萬有引力做的功等于引力勢能的減少量.
現已知月球質量為M、半徑為R,探月飛船的總質量為m.月球表面的重力加速度為g,萬有引力常數G.要將探月飛船從月球表面發送到離月球表面高度為H的環月軌道消耗的能量至少為E.
阿聰同學提出了一種計算此能量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(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為飛船在環月軌道上運行的線速度),最后算出:E=
1
2
mv2+W,請根據阿聰同學的思路算出最后的結果(不計飛船質量的變化及其他天體的引力和月球的自轉等影響).

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理論推證表明,取離星球中心無窮遠處為引力勢能的零勢點時,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,M、m表示星球與物體的質量,而萬有引力做的功等于引力勢能的減少量.
現已知月球質量為M、半徑為R,探月飛船的總質量為m.月球表面的重力加速度為g,萬有引力常數G.要將探月飛船從月球表面發送到離月球表面高度為H的環月軌道消耗的能量至少為E.
阿聰同學提出了一種計算此能量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(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為飛船在環月軌道上運行的線速度),最后算出:E=mv2+W,請根據阿聰同學的思路算出最后的結果(不計飛船質量的變化及其他天體的引力和月球的自轉等影響).

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如圖所示的實驗裝置驗證機械能守恒定律,實驗所用的電源為學生電源,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計時器打出一系列的點,對紙帶上的點的痕跡進行測量,即可驗證機械能守恒定律。

(1)下面列舉了該實驗的幾個操作步驟:

A、按照圖示的裝置安裝器件;

B、將打點計時器接到電源的直流輸出端上;

C、用天平測量出重錘的質量;

D、釋放懸掛紙帶的夾子,同時接通電源開關打出一條紙帶;

E、測量打出的紙帶上某些點之間的距離;

F、根據測量的結果計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行的或者操作不恰當的步驟,將其選項對應的字母填寫在下面的空行內,并說明其原因。

__________________;__________________;__________________。

(2)在上述實驗中,設質量m=1kg的重錘自由下落,在紙帶上打出一系列的點,如下圖所示,相鄰計數點的時間間隔為0.02s,長度單位:cm,當地的重力加速度g=9.80m/s2.那么:從起點O到打下計數點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。(均取兩位有效數字)

(3)在驗證機械能守恒定律的實驗中發現,即使操作規范、數據測量及數據處理都很準確的前提下,該實驗求得的ΔEP也總是略大于ΔE K,這是實驗存在系統誤差的必然結果,試分析該系統誤差產生的主要原因是                            

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如圖所示的實驗裝置驗證機械能守恒定律,實驗所用的電源為學生電源,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計時器打出一系列的點,對紙帶上的點的痕跡進行測量,即可驗證機械能守恒定律。

(1)下面列舉了該實驗的幾個操作步驟:
A.按照圖示的裝置安裝器件;
B.將打點計時器接到電源的直流輸出端上;
C.用天平測量出重錘的質量;
D.釋放懸掛紙帶的夾子,同時接通電源開關打出一條紙帶;
E、測量打出的紙帶上某些點之間的距離;
F、根據測量的結果計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行的或者操作不恰當的步驟,將其選項對應的字母填寫在下面的空行內,并說明其原因。
__________________;__________________;__________________。
(2)在上述實驗中,設質量m=1kg的重錘自由下落,在紙帶上打出一系列的點,如下圖所示,相鄰計數點的時間間隔為0.02s,長度單位:cm,當地的重力加速度g=9.80m/s2.那么:從起點O到打下計數點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。(均取兩位有效數字)

(3)在驗證機械能守恒定律的實驗中發現,即使操作規范、數據測量及數據處理都很準確的前提下,該實驗求得的ΔEP也總是略大于ΔEK,這是實驗存在系統誤差的必然結果,試分析該系統誤差產生的主要原因是                            

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