15．如圖所示，為一個沖擊擺，它可以用來測量高速運(yùn)動的子彈的速率．一質(zhì)量m=10g的子彈，以一定水平速度v射入沖擊擺的木質(zhì)擺錘中，沖擊擺的擺錘上升至最大高度時擺線與豎直方向的夾角為θ=60°，設(shè)擺錘質(zhì)量M=1.00kg，擺長L=1.6m．運(yùn)動過程不計空氣阻力，重力加速度g取10m/s2．求：
（1）子彈擊中擺錘后兩者的共同速度是多大？
（2）子彈的初速度v是多大？

分析 （1）子彈擊中擺錘后，整體上擺的過程，擺線的拉力不做功，只有重力做功，由機(jī)械能守恒定律可以求出共同速度；
（2）子彈擊中擺錘過程中系統(tǒng)動量守恒，由動量守恒定律可以求出子彈的初速度．

解答 解：（1）擺錘和子彈一起上升過程機(jī)械能守恒，則有：
$\frac{1}{2}$（M+m）v共2=（M+m）gL（1-cosθ） 
代入數(shù)據(jù)解得子彈擊中擺錘后兩者的共同速度為：v共=4m/s   
（2）子彈進(jìn)入木質(zhì)擺錘的過程中，內(nèi)力遠(yuǎn)大于外力，系統(tǒng)動量守恒，取向右為正方向，則由動量守恒定律得：
  mv=（m+M）v共 
代入數(shù)據(jù)，解得子彈的初速度：v=404m/s        
答：（1）子彈擊中擺錘后兩者的共同速度是4m/s．
（2）子彈的初速度v是404m/s．

點(diǎn)評 本題綜合考查了動量守恒定律和機(jī)械能守恒定律，要知道子彈射擊的過程，屬于內(nèi)力遠(yuǎn)大于外力的情況，系統(tǒng)的動量守恒．

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

4．如圖所示，帶電體P、Q可視為點(diǎn)電荷，電荷量相同．傾角為θ、質(zhì)量為M的斜面體放在粗糙水平面上，將質(zhì)量為m的物體P放在粗糙的斜面體上．當(dāng)物體Q放在與P等高（PQ連線水平）且與物體P相距為r的右側(cè)位置時，P靜止且受斜面體的摩擦力為0，斜面體保持靜止，靜電力常量為k，則下列說法正確的是（　�。�
A．P對斜面的壓力為0B．斜面體受到地面的摩擦力為0
C．P、Q所帶電荷量為$\sqrt{\frac{mgktanθ}{{r}^{2}}}$D．斜面體對地面的壓力為（M+m）g

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

6．如圖所示，質(zhì)量為M的小車靜止在光滑的水平面上，質(zhì)量為m的物體（可視為質(zhì)點(diǎn)）放在小車的最左端．在物體受到水平恒力F作用后，它們均由靜止開始運(yùn)動．設(shè)小車與物體間的滑動摩擦力大小為f，車長為L．當(dāng)物體從小車最左端滑動到最右端時，小車發(fā)生的位移為S．關(guān)于以下說法，其中正確的是（　　）
A．物體滑離小車時物體的動能為（F-f）（S+L）
B．物體滑離小車時小車的動能為fS
C．該過程物體克服摩擦力所做的功為fL
D．該過程小車和物體組成的系統(tǒng)機(jī)械能減少了fL，并轉(zhuǎn)化為系統(tǒng)的內(nèi)能

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

3．如圖所示，光滑固定導(dǎo)軌M、N水平放置，兩根導(dǎo)體棒P、Q平行放于導(dǎo)軌上，形成一個閉合回路，當(dāng)一條形磁鐵從高處下落接近回路時（　　）
A．P、Q將相互靠攏，磁鐵的加速度仍為g
B．P、Q將相互遠(yuǎn)離，磁鐵的加速度小于g
C．P、Q將相互遠(yuǎn)離，磁鐵的加速度大于g
D．P、Q將相互靠攏，磁鐵的加速度小于g

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

10．我國發(fā)射了一顆地球資源探測衛(wèi)星，發(fā)射時，先將衛(wèi)星發(fā)射至距離地面50km的近地圓軌道1上，然后變軌到近地點(diǎn)距離地面50km、遠(yuǎn)地點(diǎn)距離地面1500km的橢圓軌道2上，最后由軌道2進(jìn)入半徑為7900km的圓軌道3，軌道1、2相切于P點(diǎn)，軌道2、3相切于Q點(diǎn)．忽略空氣阻力和衛(wèi)星質(zhì)量的變化，則以下說法正確的是（　�。�
A．該衛(wèi)星從軌道1變軌到軌道2需要在P處點(diǎn)火減速
B．該衛(wèi)星在軌道2上Q點(diǎn)的速度小于在軌道3上Q點(diǎn)的速度
C．該衛(wèi)星在軌道2上穩(wěn)定運(yùn)行時，P點(diǎn)的速度小于Q點(diǎn)的速度
D．該衛(wèi)星在軌道2上Q點(diǎn)的加速度小于在軌道3上Q點(diǎn)的加速度

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

20．如圖所示，一端開口，一端封閉的玻璃管，封閉端有一定質(zhì)量的氣體，開口端置于水銀槽中，用彈簧測力計拉著玻璃試管而平衡，此時管內(nèi)外水銀面高度差為h1，彈簧測力計示數(shù)為F1．若在水銀槽中緩慢地倒入部分水銀，使槽內(nèi)水銀面升高一些，穩(wěn)定后管內(nèi)外水銀面高度差為h2，彈簧測力計示數(shù)為F2，則（　�。�
A．h1=h2，F(xiàn)1=F2B．h1＞h2，F(xiàn)1＞F2C．h1＞h2，F(xiàn)1＜F2D．h1＜h2，F(xiàn)1＞F2

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科目：高中物理 來源： 題型：填空題

7．一定質(zhì)量的理想氣體由狀態(tài)A經(jīng)狀態(tài)B變化到狀態(tài)C的p-V圖象如圖所示．在由狀態(tài)A變化到狀態(tài)B的過程中，理想氣體的溫度升高（填“升高”、“降低”或“不變”）．在由狀態(tài)A變化到狀態(tài)C的過程中，理想氣體吸收的熱量等于它對外界做的功（填“大于”、“小于”或“等于”）

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科目：高中物理 來源： 題型：實(shí)驗(yàn)題

4．用如圖甲所示的氣墊導(dǎo)軌來驗(yàn)證動量守恒定律，用頻閃照相機(jī)閃光4次拍得照片如圖乙所示，已知閃光時間間隔為△t=0.02s，閃光本身持續(xù)時間極短，已知在這4次閃光的時間內(nèi)A、B均在0～80cm范圍內(nèi)且第一次閃光時，A恰好過x=55cm處，B恰好過x=70cm處，則由圖可知：

（1）兩滑塊在x=60cm處相碰．
（2）兩滑塊在第一次閃光后t=0.01s時發(fā)生碰撞．
（3）若碰撞過程中滿足動量守恒，則A、B兩滑塊的質(zhì)量比為2：3．

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科目：高中物理 來源： 題型：填空題

5．重10N的木塊用水平力F壓在豎直墻上靜止不動，已知F=100N，木塊與墻的動摩擦因數(shù)μ=0.25，此時墻對木塊的摩擦力的大小是10N；若撤去力F，木塊沿墻下滑，則此時墻對木塊的摩擦力大小是0．

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