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【題目】在固定的光滑水平桿（桿足夠長）上，套有一個質量m=0.5kg的光滑金屬圓環(huán).一根長L=1m輕繩，一端拴在環(huán)上，另一端系著一個質量M=2kg的木塊，如圖所示.現有一質量為m0=20g的子彈以v0=1000m/s的水平速度射穿木塊，子彈穿出木塊后的速度為u=200m/s（不計空氣阻力和子彈與木塊作用的時間），試問：

（1）當子彈射穿木塊后，木塊向右擺動的最大高度為多大？

（2）當木塊第一次返回到最低點時，木塊的速度是多大？

【答案】(1)0.64m；（2）4.8m/s

【解析】

（1）設子彈從木塊中穿出時木塊的速度為v1，在子彈與木塊的相互作用的過程中兩者動量守恒：

解之得：v1=8m/s

在木塊與圓環(huán)一起向右運動的過程中，兩者滿足水平方向動量守恒，機械能守恒；

Mv12=（M+m）v22+Mgh

解得：h=0.64m；

（2）木塊從最高點返回最低點的過程中，由水平方向動量守恒、機械能守恒得：

（M+m）v22+Mgh=mv32+Mv42

解得：

v3=12.8m/s，v4=4.8m/s或v3=0，v4=8m/s（舍去）

答：(1)0.64m；（2）4.8m/s

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，AB、CD 為兩個光滑的平臺，一傾角為 37°，長為 5 m 的傳送帶與兩平臺平 滑連接�，F有一小煤塊以 10 m/s 的速度沿平臺 AB 向右運動，當傳送帶靜止時，小煤塊恰好能滑到平臺 CD 上，則下列說法正確的是（重力加速度 g=10m/s2，sin370=0.6，cos370=0.8）（ ）

A. 小煤塊跟傳送帶間的動摩擦因數ì=0.5

B. 當小煤塊在平臺 AB 上的運動速度 v=4 m/s 時，無論傳送帶勻速運動的速度多大，小物體都不能到達平臺 CD

C. 若小煤塊以 v=8 m/s 的速度沿平臺 AB 向右運動，傳送帶至少要以 3m/s 的速度順時針 運動，才能使小物體到達平臺 CD

D. 若小煤塊以 v=8m/s 的速度沿平臺 AB 向右運動，傳送帶以 4m/s 的速度順時針運動時， 傳送帶上留下的痕跡長度為 2.4m

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，升降機的水平底面上放有重為G的物體，升降機底面對它的支持力大小為N，它對升降機底面壓力大小為F，下列說法正確的是

A. 不管升降機怎樣運動，總有F=G

B. 不管升降機怎樣運動，總有F=N

C. 物體超重時，物體的重力一定變大

D. 物體超重時，升降機的速度一定向上

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】物體做圓周運動時，所需的向心力由運動情況決定，提供的向心力由受力情況決定。若某時刻，則物體能做圓周運動；若，物體將做離心運動；若，物體將做向心運動。現有一根長的剛性輕繩，其一端固定于O點，另一端系著質量的小球（可視為質點），將小球提至O點正上方的A點處，此時繩剛好伸直且無張力，如圖所示。不計空氣阻力，g取，則：

（1）為保證小球能在豎直面內做完整的圓周運動，在A點至少應給小球多大的水平速度？

（2）小球以速度水平拋出的瞬間，繩中的張力為多少？

（3）小球以速度水平拋出的瞬間，若繩中有張力，求其大��；若無張力，試求繩子再次伸直時所經歷的時間。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某同學用如圖所示的裝置做“驗證動量守恒定律”的實驗。先將a球從斜槽軌道上某固定點處由靜止開始滾下，在水平地面上的記錄紙上留下壓痕，重復10次；再把同樣大小的b球放在斜槽軌道末端水平段的最右端靜止放置，讓a球仍從原固定點由靜止開始滾下，和b球相碰后，兩球分別落在記錄紙的不同位置處，重復10次。

（1）本實驗必須測量的物理量有______________________；

A．斜槽軌道末端到水平地面的高度H

B．小球a、b的質量ma、mb

C．小球a、b的半徑r

D．小球a、b離開斜槽軌道末端后平拋飛行的時間t

E．記錄紙上O點到各落地區(qū)域中心點A、B、C的距離OA、OB、OC

F．a球的固定釋放點到斜槽軌道末端水平部分間的高度差h

（2）根據實驗要求，ma _______mb（填“大于”、“小于”或“等于”）；

（3）按照本實驗方法，驗證動量守恒的驗證式是_______________________________。（用“（1）”中所給的有關字母表示）

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖（甲）所示，磁感應強度為B的勻強磁場垂直于紙面，在紙面內固定一條以O點為圓心、半徑為L的圓弧形金屬導軌，長也為L的導體棒OA繞O點以角速度ω勻速轉動，棒的A端與導軌接觸良好，OA、導軌、電阻R構成閉合電路。

（1）試根據法拉第電磁感應定律E=n，證明導體棒產生的感應電動勢E=BωL2。

（2）某同學設計了一種帶有閃爍燈的自行車后輪，如圖（乙）所示，車輪與輪軸之間均勻地連接4根金屬條，每根金屬條中間都串接一個小燈，阻值為R=0.3Ω并保持不變，車輪半徑r1=0.4m，輪軸半徑可以忽略。車架上固定一個強磁鐵，可形成圓心角為θ=60°的扇形勻強磁場區(qū)域，磁感應強度B=2.0T，方向如圖（乙）所示。若自行車前進時，后輪順時針轉動的角速度恒為ω=10rad/s，不計其它電阻和車輪厚度。求金屬條ab進入磁場時，ab中感應電流的大小和方向。

（3）上問中，已知自行車牙盤半徑r2=12cm，飛輪半徑r3=6cm，如圖（丙）所示。若該同學騎車時每分鐘踩踏腳板60圈，車輛和人受到外界阻力的大小恒為10N，他騎10分鐘的時間內一共需要對自行車做多少功？

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，銅盤安裝在水平的銅軸上，磁感線垂直穿過銅盤；兩塊銅片M、N分別與銅軸和銅盤邊緣接觸，勻速轉動銅盤，電阻R就有電流通過。則下列說法正確的是

A. 銅盤繞銅軸轉動時，沿半徑方向上的金屬“條”切割磁感線，產生電動勢

B. 回路中恒定電流的大小與銅盤轉速無關

C. 回路中的電流大小和方向都作周期性變化

D. 回路中電流方向 不變，從M經導線流進電阻R，再從N流向銅盤

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】1885年，巴耳末對當時已知的在可見光區(qū)的四條譜線、、、做了分析，發(fā)現這些譜線的波長均滿足公式，式中R叫做里德伯常量。已知、、、分別是氫原子從量子數m=3，4，5，6能級向量子數為2的能級躍遷時發(fā)出的光譜線。玻爾理論能夠很好地解釋巴耳末公式。已知氫原子的能級公式為，，普朗克常量為h，光在真空中的傳播速度為c。下列說法正確的是

A.里德伯常量

B.里德伯常量R的單位為米

C.輻射時，氫原子電勢能的減少量等于電子動能的增加量

D.若，都能使同一金屬發(fā)生光電效應，用照射時逸出的光電子的最大初動能要大些

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某實驗小組采用如圖所示的裝置探究功與速度變化的關系，小車在橡皮筋的作用下彈出后，沿木板滑行。打點計時器工作頻率為50Hz。

(1)下列說法中正確的是______；（填字母代號）

A．該實驗不需要平衡摩擦力

B．為簡便起見，每次實驗中橡皮筋的規(guī)格要相同，拉伸的長度要一樣

C．通過打點計時器打下的紙帶來測定小車加速過程中獲得的最大速度

D．通過打點計時器打下的紙帶來測定小車加速過程中獲得的平均速度

(2)實驗中先后用同樣的橡皮筋1條、2條、3條…以并聯方式掛在小車的前端進行多次實驗，每次都要把小車拉到同一位置再釋放小車。把第1次只掛1條橡皮筋時橡皮筋對小車做的功記為W1，第二次掛2條橡皮筋時橡皮筋對小車做的功記為2W1，…；橡皮筋對小車做功后而使小車獲得的速度可由打點計時器打出的紙帶測出，根據第四次的紙帶（如圖所示）求得小車獲得的速度為________m/s（小數點后保留兩位數字）；

(3)若根據多次測量數據畫出的W-v草圖如圖所示，根據圖線形狀，可知對W與v的關系做出的猜想肯定不正確的是________。（填選項字母）

A． B．

C． D．

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