【題目】現(xiàn)代科學(xué)實(shí)驗(yàn)證明了場(chǎng)的存在，靜電場(chǎng)與重力場(chǎng)有一定相似之處. 帶電體在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)與物體在重力場(chǎng)中的平拋運(yùn)動(dòng)類似.

（1）一質(zhì)量為m的小球以初速度v0水平拋出，落到水平面的位置與拋出點(diǎn)的水平距離為x．已知重力加速度為g，求拋出點(diǎn)的高度和小球落地時(shí)的速度大�。�

（2）若該小球處于完全失重的環(huán)境中，小球帶電量為+q，在相同位置以相同初速度拋出．空間存在豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)，小球運(yùn)動(dòng)到水平面的位置與第（1）問(wèn)小球的落點(diǎn)相同．若取拋出點(diǎn)電勢(shì)為零，試求電場(chǎng)強(qiáng)度的大小和落地點(diǎn)的電勢(shì)．

（3）類比電場(chǎng)強(qiáng)度和電勢(shì)的定義方法，請(qǐng)分別定義地球周圍某點(diǎn)的“重力場(chǎng)強(qiáng)度EG”和“重力勢(shì)φG”，并描繪地球周圍的“重力場(chǎng)線”和“等重力勢(shì)線”．

【答案】（1） （2） （3）重力場(chǎng)強(qiáng)度或 若取地面為重力勢(shì)參考平面，則重力勢(shì)，若取無(wú)窮遠(yuǎn)處重力勢(shì)為零，則

【解析】試題分析（1）根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律即可求解，（2）小球在電場(chǎng)中做類平拋運(yùn)動(dòng)，根據(jù)類平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律和電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系即可求解，（3）對(duì)比電場(chǎng)強(qiáng)度的定義，定義重力場(chǎng)強(qiáng)度，根據(jù)電場(chǎng)線與等勢(shì)面的關(guān)系，作出地球周圍的“重力場(chǎng)線”和“等重力勢(shì)線”。

（1）小球在水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)：

小球在豎直方向自由落體運(yùn)動(dòng)

解得：

小球下落過(guò)程，根據(jù)動(dòng)能定理

解得：

（2）小球在水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)：

小球在豎直方向做勻加速運(yùn)動(dòng)，

解得：

拋出點(diǎn)與落點(diǎn)之間的電勢(shì)差

取拋出點(diǎn)電勢(shì)為零，）

解得：

（3）重力場(chǎng)強(qiáng)度或

若取地面為重力勢(shì)參考平面，則重力勢(shì)

若取無(wú)窮遠(yuǎn)處重力勢(shì)為零，則

描繪地球周圍的“重力場(chǎng)線”和“等重力勢(shì)線”，如圖所示

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】傳送帶被廣泛應(yīng)用與各行各業(yè)，由于不同的物體與傳送帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù)不同，物體在傳送帶上的運(yùn)動(dòng)情況也有所不同。如圖所示，一傾斜放置的傳送帶與水平面的傾角，在電動(dòng)機(jī)的帶動(dòng)下以v=2m/s的速率順時(shí)針?lè)较騽蛩龠\(yùn)行。M、N為傳送帶的兩個(gè)端點(diǎn)，MN兩點(diǎn)間的距離L=7m。N端有一離傳送帶很近的擋板P可將傳送帶上的物塊擋住。在傳送帶上的O處先后由靜止釋放金屬塊A和木塊B，金屬塊與木塊質(zhì)量均為1kg，且均可視為質(zhì)點(diǎn)，OM間距離LOM=3m。g取10m/s2，傳送帶與輪子間無(wú)相對(duì)滑動(dòng)，不計(jì)輪軸處的摩擦。

（1）金屬塊A由靜止釋放后沿傳送帶向上運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過(guò)到達(dá)M端，求金屬塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)。

（2）木塊B由靜止釋放后沿傳送帶向下運(yùn)動(dòng)，并與擋板P發(fā)生碰撞。已知碰撞時(shí)間極短，木塊B與擋板P碰撞前后速度大小不變，木塊B與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)。求：

a、與擋板P第一次碰撞后，木塊B所達(dá)到的最高位置與擋板P的距離；

b、經(jīng)過(guò)足夠長(zhǎng)時(shí)間，電動(dòng)機(jī)的輸出功率恒定，求此時(shí)電動(dòng)機(jī)的輸出功率。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖（a）所示，光滑絕緣水平面上有甲、乙兩個(gè)點(diǎn)電荷．t=0時(shí)，甲靜止，乙以初速度6m/s向甲運(yùn)動(dòng)．此后，它們僅在靜電力的作用下沿同一直線運(yùn)動(dòng)（整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中沒(méi)有接觸），它們運(yùn)動(dòng)的v﹣t圖象分別如圖（b）中甲、乙兩曲線所示．則由圖線可知（　�。�

A. 兩電荷的電性一定相反

B. t1時(shí)刻兩電荷的電勢(shì)能最大

C. 0～t2時(shí)間內(nèi)，兩電荷的靜電力先增大后減小

D. 0～t3時(shí)間內(nèi)，甲的動(dòng)能一直增大，乙的動(dòng)能一直減小

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】某同學(xué)在探究小燈泡的伏安特性曲線，他使用的器材如下：

電流表（0﹣0.6﹣3A）、電壓表（0﹣3﹣15V）、直流電源（4V）、滑動(dòng)變阻器（20Ω，3A）、小燈泡（2.5V）、電鍵一個(gè)、導(dǎo)線若干

①請(qǐng)?jiān)趫D1方框中畫出實(shí)驗(yàn)電路圖，并按電路圖將圖2中的器材連接成實(shí)驗(yàn)電路；

②某同學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí)測(cè)得多組小燈泡兩端的電壓U與對(duì)應(yīng)通過(guò)小燈泡的電流I，將U、I對(duì)應(yīng)點(diǎn)都標(biāo)在了圖3的坐標(biāo)系中，請(qǐng)你將描出小燈泡的伏安特性曲線；

③通過(guò)伏安特性曲線可以確定，當(dāng)小燈泡兩端的電壓為1.0V時(shí)，小燈泡的電阻為____Ω．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖甲所示為一足夠長(zhǎng)的導(dǎo)熱性能良好的汽缸，用一質(zhì)量為m＝10 kg、厚度不計(jì)的活塞封閉一定質(zhì)量的理想氣體，當(dāng)環(huán)境溫度為t1＝6 ℃時(shí)封閉的氣柱長(zhǎng)度為10 cm，忽略活塞與汽缸之間的摩擦．已知外界大氣壓強(qiáng)為p0＝1.0×105 Pa，活塞的面積為S＝50 cm2，重力加速度g＝10 m/s2.

①若將汽缸按如圖乙所示的方式懸吊，氣柱的長(zhǎng)度為多少？

②在①情況下，改變環(huán)境溫度，當(dāng)氣柱的長(zhǎng)度為20 cm時(shí)環(huán)境的溫度為多少？

【答案】①15 cm　②99 ℃

【解析】試題分析：氣體發(fā)生等溫變化，根據(jù)題意求出氣體的壓強(qiáng)，然后應(yīng)用玻意耳定律求出空氣柱的長(zhǎng)度；氣體發(fā)生等壓變化，根據(jù)查理定律求最終溫度。

①設(shè)汽缸懸吊前后被封閉氣體的壓強(qiáng)分別為p1和p2，氣柱的長(zhǎng)度分別為L1和L2.

開(kāi)始對(duì)活塞分析可知

懸吊后對(duì)活塞分析可知

懸吊前后由玻意耳定律可得

解得L2=15cm

②設(shè)懸吊后環(huán)境溫度變化前后，封閉的氣柱溫度分別為T2和T3，環(huán)境溫度變化后氣柱長(zhǎng)度為L3，則T2=T1=279K，L2=15cm，L3=20cm

由蓋—呂薩克定律可得

所以T3=372K，即環(huán)境溫度為99℃

【題型】解答題
【結(jié)束】
64

【題目】一列簡(jiǎn)諧橫波沿x軸傳播，周期為T，t＝0時(shí)刻的波形如圖所示．此時(shí)平衡位置位于x＝3 m處的質(zhì)點(diǎn)正在向上運(yùn)動(dòng)，若a、b兩質(zhì)點(diǎn)平衡位置的坐標(biāo)分別為xa＝2.5 m，xb＝5.5 m，則以下說(shuō)法正確的有_______

A．當(dāng)a質(zhì)點(diǎn)處在波峰時(shí)，b質(zhì)點(diǎn)恰在平衡位置

B．t＝T/4時(shí)，a質(zhì)點(diǎn)正在向y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)

C．t＝3T/4時(shí)，a質(zhì)點(diǎn)正在向y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)

D．在某一時(shí)刻，a、b兩質(zhì)點(diǎn)的位移和速度可能相同

E．在某一時(shí)刻，a、b兩質(zhì)點(diǎn)的加速度可能相同

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】一物塊以一定的初速度沿斜面向上滑動(dòng)，在1．5s時(shí)刻回到出發(fā)點(diǎn)，利用速度傳感器可以在計(jì)算機(jī)屏幕上得到其速度大小隨時(shí)間的變化關(guān)系圖像如圖所示。則（ ）

A. 物塊下滑過(guò)程的加速度與上滑過(guò)程的加速度方向相反

B. 物塊下滑過(guò)程的加速度大小為1．33m／s2

C. 利用圖像可以求出斜面的傾角θ和斜面動(dòng)摩擦因素

D. 斜面動(dòng)摩擦因素

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示,在xOy平面內(nèi),第Ⅲ象限內(nèi)的虛線OM是電場(chǎng)與磁場(chǎng)的邊界，OM與y軸負(fù)方向成45°角。在x<0且OM的左側(cè)空間存在著沿x軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)E,場(chǎng)強(qiáng)大小為0.32N/C，在y<0且OM的右側(cè)空間存在著垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為0.10T,不計(jì)重力的帶負(fù)電的微粒,從坐標(biāo)原點(diǎn)O沿y軸負(fù)方向以v0=2.0×103m/s的初速度進(jìn)入磁場(chǎng)，已知微粒的帶電荷量為q=5.0×10-18C，質(zhì)量為m=1.0×10-24kg,求:

(1)帶電微粒第一次經(jīng)過(guò)磁場(chǎng)邊界點(diǎn)的位置坐標(biāo);

(2)帶電微粒在磁場(chǎng)區(qū)域運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間;

(3)帶電微粒最終離開(kāi)電、磁場(chǎng)區(qū)域點(diǎn)的位置坐標(biāo)。(保留兩位有效數(shù)字)

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】《中國(guó)制造2025》是國(guó)家實(shí)施強(qiáng)國(guó)戰(zhàn)略第一個(gè)十年行動(dòng)綱領(lǐng)，智能機(jī)器制造是一個(gè)重要方向，其中智能機(jī)械臂已廣泛應(yīng)用于各種領(lǐng)域。如圖所示，一機(jī)械臂鐵夾豎直夾起一個(gè)金屬小球，小球在空中處于靜止?fàn)顟B(tài)，鐵夾與球接觸面保持豎直，則

A. 小球受到的摩擦力方向豎直向下

B. 小球受到的摩擦力與重力大小相等

C. 若增大鐵夾對(duì)小球的壓力，小球受到的摩擦力變大

D. 若鐵夾水平移動(dòng)，小球受到的摩擦力變大

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖丙，用頻閃周期為T＝0.2 s的頻閃相機(jī)記錄一個(gè)小球在斜面上的運(yùn)動(dòng)，由固定在斜面上的標(biāo)尺測(cè)得：AB＝1.10 cm，BC＝1.30 cm，CD＝1.50 cm，DE＝1.70 cm，EF＝1.90 cm，FG＝2.10 cm，則小球經(jīng)過(guò)F時(shí)的瞬時(shí)速度大小為________m/s，小球在斜面上運(yùn)動(dòng)的加速度大小為________m/s2.(計(jì)算結(jié)果均保留三位有效數(shù)字)

【答案】 0.100 5.00×10－2

【解析】小球經(jīng)過(guò)F時(shí)的瞬時(shí)速度大小等于EG間平均速度的大小，即；由逐差法可求得小球在斜面上運(yùn)動(dòng)的加速度大小，即，，代入數(shù)據(jù)可得a=5.00×10－2 m/s2

【題型】實(shí)驗(yàn)題
【結(jié)束】
124

【題目】某同學(xué)通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)定一個(gè)阻值約為5Ω的電阻Rx的阻值。

（1）現(xiàn)有電源（4V,內(nèi)阻可不計(jì)）,滑動(dòng)變阻器（0～50Ω,額定電流2A）,開(kāi)關(guān)和導(dǎo)線若干以及下列電表

A. 電流表（0～0.6 A,內(nèi)阻約0.125Ω）

B. 電流表（0～3 A,內(nèi)阻約0.025Ω）

C.電壓表（0～3 V,內(nèi)阻約3 kΩ）

D.電壓表（0～15 V,內(nèi)阻約15 kΩ）

為減小測(cè)量誤差,在實(shí)驗(yàn)中,電流表應(yīng)選用　__,電壓表應(yīng)選用___（選填器材前的字母）;實(shí)驗(yàn)電路應(yīng)采用圖中的___（選填“甲”或“乙”）。

（2）接通開(kāi)關(guān),改變滑動(dòng)變阻器滑片P的位置,并記錄對(duì)應(yīng)的電流表示數(shù)I，電壓表示數(shù)U。某次電表示數(shù)如圖所示,可得該電阻的測(cè)量值Rx= Ω。

（3）若在（1）問(wèn)中選用甲電路,產(chǎn)生誤差的主要原因是___;若在（1）問(wèn)中選用乙電路,產(chǎn)生誤差的主要原因是___。（選填選項(xiàng)前的字母）

A.電流表測(cè)量值小于流經(jīng)Rx的電流值

B.電流表測(cè)量值大于流經(jīng)Rx的電流值

C.電壓表測(cè)量值小于Rx兩端的電壓值

D.電壓表測(cè)量值大于Rx兩端的電壓值

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