20.兩塊質(zhì)量均為0.6g的木塊A、B并排放置在光滑的水平桌面上,一顆質(zhì)量為m=0.1kg的子彈以v0=140m/s的水平速度射向A,射穿A木塊后,進(jìn)入B并嵌入B木塊中一起運(yùn)動(dòng).測(cè)驗(yàn)得A、B在平整地面上的落地點(diǎn)至桌邊緣的水平距離之比為1:2,求子彈穿透A木塊過程中所產(chǎn)生的內(nèi)能△E.

分析 子彈剛好穿過A時(shí)的速度為v,此時(shí)A、B有共同速度vA,子彈和木塊A、B三者總動(dòng)量守恒,穿B時(shí),木塊A速度不變,子彈和木塊B最后有共同速度vB,子彈和木塊B總動(dòng)量守恒,最后根據(jù)能量守恒定律列方程求產(chǎn)生的內(nèi)能.

解答 解:在子彈進(jìn)入A的過程中,設(shè)子彈穿出A時(shí)的速度為v1,木塊A和B獲得的速度為vA,以子彈初速度方向?yàn)檎蓜?dòng)量守恒定律,得:
mv0=2MvA+mv1
子彈射進(jìn)B的過程中,木塊B獲得的速度為vB,由動(dòng)量守恒定律,得:
MvA+mv1=(m+M)vB
根據(jù)題目的條件,兩木塊落地的水平位移之比為sA:sB=1:2,而兩木塊的下落高度相同,因此下落的時(shí)間也相同,所以有 vA:vB=1:2,由此結(jié)合前式可解得:
vA=7m/s vB=14m/s v1=56m/s
根據(jù)能量的轉(zhuǎn)化和守恒關(guān)系得子彈在穿過A時(shí)產(chǎn)生的內(nèi)能為為:
$△E=\frac{1}{2}m{{v}_{0}}^{2}-\frac{1}{2}×2M{{v}_{A}}^{2}-\frac{1}{2}m{{v}_{1}}^{2}$=793.8J
答:子彈穿透A木塊過程中所產(chǎn)生的內(nèi)能△E為793.8J.

點(diǎn)評(píng) 本題考查了動(dòng)量守恒定律和能量守恒定律的綜合應(yīng)用,難度稍大,關(guān)鍵是正確選取系統(tǒng),注意要規(guī)定正方向.

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:解答題

10.(1)某同學(xué)要進(jìn)行探究勻變速直線運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn),請(qǐng)?jiān)谙旅媪谐龅膶?shí)驗(yàn)器材中,選出本實(shí)驗(yàn)中不需要的器材填在橫線上(填編號(hào)):②④⑦.
①打點(diǎn)計(jì)時(shí)器 ②天平、鄣蛪航涣麟娫础、艿蛪褐绷麟娫础、菁(xì)繩和紙帶 ⑥鉤碼和小車、呙氡怼、嘁欢擞谢喌拈L(zhǎng)木板、峥潭瘸
(2)把紙帶的下端固定在重物上,上端用手提著,紙帶穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器,接通電源后將紙帶釋放,重物便拉著紙帶下落,紙帶被打出一系列點(diǎn),其中有一段如圖,紙帶的哪端與重物相連?左端.(填“左端”或“右端”)
(3)若電源的頻率為50Hz,實(shí)驗(yàn)者在處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)時(shí),將每隔3個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn),則每?jī)蓚(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔應(yīng)為0.08 s;如果在測(cè)定勻變速直線運(yùn)動(dòng)的加速度時(shí),實(shí)驗(yàn)中所用電源頻率小于50Hz,這樣計(jì)算出的加速度與真實(shí)值相比是偏大.(填“偏大”、“偏小”或“不變”)
(4)A、B、C、D、E為紙帶上所選的計(jì)數(shù)點(diǎn),若相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間時(shí)間間隔為0.1s,則vB=0.26m/s,a=0.4m/s2

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

11.如圖所示,質(zhì)量m=10kg的物體靜止在水平地面上,其與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.20.現(xiàn)用F=30N的水平拉力,使物體由靜止開始沿水平地面做勻加速直線運(yùn)動(dòng),取重力加速度g=10m/s2,求:
(1)物體加速度a的大;
(2)物體開始運(yùn)動(dòng)后通過x=2.0m的距離所需要的時(shí)間t.

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

8.如圖所示,水平細(xì)桿上套一環(huán)A,環(huán)A與球B間用一輕質(zhì)繩相連,質(zhì)量分別為0.2kg、0.4kg,由于B球受到風(fēng)力作用,A與B球一起向右勻速運(yùn)動(dòng).已知細(xì)繩與豎直方向的夾角為θ=370.(已sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10m/s2)則下列說法中正確的是( 。
A.水平風(fēng)力大小為3N
B.B球受繩子拉力為7N
C.桿對(duì)A球的支持力隨著風(fēng)力的增加而增加
D.A球與水平細(xì)桿間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.5

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

15.探究“加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中,某組同學(xué)制訂實(shí)驗(yàn)方案、選擇實(shí)驗(yàn)器材且組裝完成,在接通電源進(jìn)行實(shí)驗(yàn)之前,實(shí)驗(yàn)裝置如圖1所示.

(1)下列哪些說法對(duì)此組同學(xué)操作的判斷是正確的BC
A.打點(diǎn)計(jì)時(shí)器不應(yīng)該固定在長(zhǎng)木板的最右端,而應(yīng)該固定在靠近定滑輪的那端,即左端
B.小車初始位置不應(yīng)該離打點(diǎn)計(jì)時(shí)器太遠(yuǎn),而應(yīng)該靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器放置
C.實(shí)驗(yàn)中不應(yīng)該將長(zhǎng)木板水平放置,應(yīng)該在右端墊起合適的高度
D.打點(diǎn)計(jì)時(shí)器不應(yīng)使用干電池,應(yīng)使用220V的交流電源
(2)保持小車質(zhì)量不變,改變沙和沙桶質(zhì)量,該同學(xué)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出了加速度a與合力F圖線如圖2,該圖線不通過原點(diǎn),明顯超出偶然誤差范圍,其主要原因是平衡摩擦力過度(選填“不足”或“過度”). 
(3)沙和沙桶質(zhì)量mD(填字母代號(hào))小車質(zhì)量M 時(shí),才可以認(rèn)為細(xì)繩對(duì)小車的拉力F 的大小近似等于沙和沙桶的重力.
A.遠(yuǎn)大于     B.大于    C.接近(相差不多)    D.遠(yuǎn)小于
(4)某同學(xué)順利地完成了實(shí)驗(yàn).某次實(shí)驗(yàn)得到的紙帶如圖3 所示,從比較清晰的點(diǎn)跡起,在紙帶上標(biāo)出了連續(xù)的5 個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)A、B、C、D、E,相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間都有4 個(gè)點(diǎn)跡沒有標(biāo)出,測(cè)出各計(jì)數(shù)點(diǎn)到A 點(diǎn)之間的距離,如圖3所示.已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接在頻率為50Hz 的交流電源兩端,則此次實(shí)驗(yàn)中小車運(yùn)動(dòng)的加速度的測(cè)量值a=1.0 m/s2(計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

5.利氣墊導(dǎo)軌驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律.實(shí)驗(yàn)裝示意圖如圖1所示:

(1)實(shí)驗(yàn)步驟:
①將氣墊導(dǎo)軌放在水平桌面上,桌面高度不低于1m,將導(dǎo)軌調(diào)至水平.
②用游標(biāo)卡尺測(cè)量擋光條的寬度L,結(jié)果如圖所示,由此讀出L=10.90mm.
③由導(dǎo)軌標(biāo)尺讀出兩光電門中心之間的距離x
④將滑塊移至光電門1左側(cè)某處,待砝碼靜止不動(dòng)時(shí),釋放滑塊,要求砝碼落地前擋光條已通過光電門2.
⑤從數(shù)字計(jì)時(shí)器(圖中未畫出)上分別讀出擋光條通過光電門1和光電門2所用的時(shí)間△t1和△t2
⑥用天平稱出滑塊和擋光條的總質(zhì)量M,再稱出托盤和砝碼的總質(zhì)量m.
(2)用表示直接測(cè)量量的字寫出下列所求物理量的表達(dá)式:
①當(dāng)滑塊通過光電門1和光電門2時(shí),系統(tǒng)(包括滑塊、擋光條、托盤和碼)的總動(dòng)能分別為Ek1=$\frac{1}{2}$(M+m)($\frac{L}{△{t}_{1}}$)2和Ek2=$\frac{1}{2}$(M+m)($\frac{L}{△{t}_{2}}$)2
②如果表達(dá)式△Ep=Ek2-Ek1成立,則可認(rèn)為驗(yàn)證了機(jī)械能守恒定律.

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

12.如圖甲所示,正方形線圈abcd處在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,線圈的邊長(zhǎng)為L(zhǎng),匝數(shù)為n,電阻為R,磁場(chǎng)方向與線圈平面垂直,磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t按正弦規(guī)律變化,其B-t圖象如圖乙所示,求磁場(chǎng)變化的一個(gè)周期內(nèi)線圈中產(chǎn)生的熱量.

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

5.一平行板電容器充電后與電源斷開,正極板接地,在兩極間有一正電荷固定在P點(diǎn),如圖所示.以U表示兩極板間的電壓,E表示兩極板間的場(chǎng)強(qiáng),Ep表示該正電荷在P點(diǎn)的電勢(shì)能,若保持負(fù)極板不動(dòng),而將正極板移至圖中虛線所示位置(仍保持正極板接地),則(  )
A.U變小,Ep變大B.U變小,Ep不變C.U變大,E不變D.U變大,E變大

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

6.如圖P、Q兩物體沿同一直線運(yùn)動(dòng)的s-t圖,圖中Q的圖象是拋物線,下列說法中正確的是( 。
A.0~t1過程,Q的加速度先增大后減小
B.0~t1過程,Q的路程比P的大
C.0~t1過程,P、Q的平均速度大小相等,方向相同
D.P做勻變速直線運(yùn)動(dòng),Q做曲線運(yùn)動(dòng)

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同步練習(xí)冊(cè)答案