16.如圖所示,一沙袋用無彈性輕細(xì)繩懸于O點(diǎn),開始時(shí)沙袋處于靜止,此后彈丸以水平速度擊中沙袋后均未穿出.第一粒彈丸的速度為v1,打入沙袋后二者共同擺動(dòng)的最大擺角為30°,當(dāng)其第一次返回圖示位置時(shí),第二粒彈丸以水平速度v2又擊中沙袋,使沙袋向右擺動(dòng)且最大擺角仍為30°,若彈丸質(zhì)量是沙袋質(zhì)量的$\frac{1}{30}$倍,不計(jì)空氣阻力,則以下結(jié)論中正確的是( 。
A.v1:v2=1:1B.v1:v2=31:32C.v1:v2=32:31D.v1:v2=31:63

分析 子彈射入沙袋過程,由于內(nèi)力遠(yuǎn)大于外力,系統(tǒng)的動(dòng)量守恒.子彈打入沙袋后二者共同擺動(dòng)的過程機(jī)械能守恒,當(dāng)他們第一次返回圖示位置時(shí),速度大小等于子彈射入沙袋后瞬間的速度,根據(jù)動(dòng)量守恒定律求解.

解答 解:設(shè)子彈的質(zhì)量為m,沙袋質(zhì)量為M=30m.取向右方向?yàn)檎谝淮紊淙脒^程,根據(jù)動(dòng)量守恒定律得:
   mv1=31mv
根據(jù)系統(tǒng)沙袋又返回時(shí)速度大小仍為v,但方向向左,第2粒彈丸以水平速度v2擊中沙袋過程,根據(jù)動(dòng)量守恒定律得:mv2-31mv=32mv′
第一顆子彈打入沙袋后二者共同擺動(dòng)的過程中,設(shè)細(xì)繩長(zhǎng)為L(zhǎng),由機(jī)械能守恒得:
 (M+m)gL(1-cos30°)=$\frac{1}{2}$(M+m)v2;
得:v=$\sqrt{2gL(1-cos30°)}$
可見v與系統(tǒng)的質(zhì)量無關(guān),兩次最大擺角均為30°,故v′=v
聯(lián)立解得:$\frac{{v}_{1}}{{v}_{2}}$=$\frac{31}{63}$
故選:D

點(diǎn)評(píng) 本題中物理過程較多,關(guān)鍵先要正確把握每個(gè)過程的物理規(guī)律,抓住相等的量,根據(jù)動(dòng)量守恒定律進(jìn)行求解.

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

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6.甲、乙兩質(zhì)點(diǎn)從同一位置、同時(shí)沿同一直線運(yùn)動(dòng),速度隨時(shí)間變化的v-t圖象如圖所示,其中甲為直線關(guān)于兩質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)情況,下列說法正確的是(  )
A.在t0-2t0時(shí)間內(nèi),甲、乙的加速度方向相同
B.在t0-2t0內(nèi),乙的平均速度大于甲的平均速度
C.在0-2t0內(nèi),甲、乙間的最遠(yuǎn)距離為v0t
D.在0-2t0內(nèi),甲、乙間的最遠(yuǎn)距離為$\frac{1}{2}$v0t

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7.如圖,活塞將氣缸分成甲、乙兩室,氣缸、活塞(連同拉桿)是絕熱的,且不漏氣,以E1、E2分別表示甲、乙兩氣室中氣體的內(nèi)能,則在將拉桿緩慢向外拉的過程中,E1增大,E2減。ㄌ钤龃、減。

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

4.當(dāng)物體克服重力做功時(shí),物體的( 。
A.重力勢(shì)能一定增加,動(dòng)能一定減小
B.重力勢(shì)能一定減小,動(dòng)能一定增加
C.重力勢(shì)能不一定增加,動(dòng)能一定增加
D.重力勢(shì)能一定增加,動(dòng)能不一定減小

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

11.如圖所示,豎直放置在水平地面上的輕質(zhì)彈簧,下端固定在地面上,將一個(gè)金屬球放置在彈簧頂端(球與彈簧不粘連),并用力向下壓球.穩(wěn)定后用細(xì)線把彈簧拴牢.燒斷細(xì)線,球?qū)⒈粡椘,脫離彈簧后能繼續(xù)向上運(yùn)動(dòng),則該球從細(xì)線被燒斷到剛脫離彈簧的運(yùn)動(dòng)過程中,下列說法中正確的有( 。
A.金屬球的機(jī)械能守恒
B.金屬球的動(dòng)能先增大后減小,機(jī)械能一直增加
C.金屬球脫離彈簧時(shí)彈簧的長(zhǎng)度等于原長(zhǎng)
D.金屬球在剛脫離彈簧時(shí)動(dòng)能最大

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

1.在一次投球游戲中,劉芳同學(xué)調(diào)整好力度,以一定的初速度,從某一高度將球水平拋向放在她正面地上的小桶中.結(jié)果拋遠(yuǎn)了,球沿弧線飛到小桶的前方.不計(jì)空氣阻力.若她想同時(shí)改變拋出速度和拋出點(diǎn)高度.則她可能投中的凋整是(  )
A.減小初速度,降低拋出點(diǎn)高度B.減小初速度,增加拋出點(diǎn)高度
C.增大初速度,增加拋出點(diǎn)高度D.增大初速度,降低拋出點(diǎn)高度

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科目:高中物理 來源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

8.某同學(xué)利用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器和氣墊導(dǎo)軌做驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律的實(shí)驗(yàn),氣墊導(dǎo)軌裝置如圖甲所示,所用的氣墊導(dǎo)軌裝置由導(dǎo)軌、滑塊、彈射架等組成.在空腔導(dǎo)軌的兩個(gè)工作面上均勻分布著一定數(shù)量的小孔,向?qū)к壙涨粌?nèi)不斷通入壓縮空氣,空氣會(huì)從小孔中噴出,使滑塊穩(wěn)定地漂浮在導(dǎo)軌上,這樣就大大減小了因滑塊和導(dǎo)軌之間的摩擦而引起的誤差.
(1)下面是實(shí)驗(yàn)的主要步驟:
①安裝好氣墊導(dǎo)軌,調(diào)節(jié)氣墊導(dǎo)軌的調(diào)節(jié)旋鈕,使導(dǎo)軌水平;
②向氣墊導(dǎo)軌通入壓縮空氣;
③把打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在緊靠氣墊導(dǎo)軌左端彈射架的外側(cè),將紙帶穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器與彈射架并固定在滑塊1的左端,調(diào)節(jié)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的高度,直至滑塊拖著紙帶移動(dòng)時(shí),紙帶始終在水平方向;
④使滑塊1擠壓導(dǎo)軌左端彈射架上的橡皮繩;
⑤把滑塊2放在氣墊導(dǎo)軌的中間,已知碰后兩滑塊一起運(yùn)動(dòng);
⑥先接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源,然后放開滑塊1,讓滑塊帶動(dòng)紙帶一起運(yùn)動(dòng);
⑦取下紙帶,重復(fù)步驟④⑤⑥,選出理想的紙帶如圖乙所示;
⑧測(cè)得滑塊1(包括撞針)的質(zhì)量310g,滑塊2(包括橡皮泥)的質(zhì)量為205g.請(qǐng)完善實(shí)驗(yàn)步驟⑥的內(nèi)容.
(2)已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器每隔0.02s打一個(gè)點(diǎn),計(jì)算可知兩滑塊相互作用前質(zhì)量與速度的成績(jī)之和為0.620kg•m/s;兩滑塊相互作用以后質(zhì)量與速度的乘積之和為0.618kg•m/s.(保留三位有效數(shù)字)
(3)試說明(2)問中兩結(jié)果不完全相等的主要原因是:紙帶與打點(diǎn)計(jì)時(shí)器限位孔有摩擦力的作.

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

5.一輛汽車從原點(diǎn)O由靜止出發(fā)沿x軸做直線運(yùn)動(dòng),為研究汽車運(yùn)動(dòng)的規(guī)律而記錄下它在不同時(shí)刻的位置和速度,如表所示.試求:
 時(shí)刻t/s 0
 位置坐標(biāo)x/m 0 0.54.5 12 16 
 瞬時(shí)速度v/(m•s-1 0 1
(1)汽車在6s內(nèi)的平均速度
(2)汽車在3.5s末的速度.
(3)前4s內(nèi)的平均加速度.

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

1.以下說法正確的是( 。
A.單晶體和多晶體的物理性質(zhì)是各向異性的
B.布朗運(yùn)動(dòng)的規(guī)律反映出分子熱運(yùn)動(dòng)的規(guī)律,即小顆粒的運(yùn)動(dòng)是液體分子無規(guī)則運(yùn)動(dòng)的反映
C.當(dāng)分子間引力和斥力平衡時(shí),分子勢(shì)能最小
D.如果沒有摩擦,熱機(jī)的效率可達(dá)到100%
E.從微觀上看,氣體壓強(qiáng)的大小與分子平均動(dòng)能和分子的密集程度有關(guān)

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