13.光滑水平面上有四個靜止的小木塊A和B,其質(zhì)量mA=mB=1kg,它們中間用一根輕質(zhì)彈簧相連,一顆質(zhì)量為m=50g水平飛行的子彈以v0=500m/s的速度在極短的時間內(nèi)射穿兩木塊.已知射穿A木塊后子彈的速度變?yōu)関1=300m/s,射穿B木板后子彈的速度變?yōu)関2=200m/s,求系統(tǒng)運動過程中彈簧第一次恢復(fù)到原長時,小木塊A、B的速度大。

分析 子彈穿過A時,由于時間極短,彈簧與B沒有參與相互作用,子彈與A的動量守恒,由動量守恒定律,并結(jié)合條件求出子彈射穿A后兩者的速度.子彈穿過B時,子彈與B動量守恒,求出子彈射穿B后兩者的速度.接下來,彈簧開始被壓縮,一直到彈簧處于原長時,整個過程中A、B和彈簧所組成的系統(tǒng)動量守恒,系統(tǒng)能量守恒,由系統(tǒng)的動量守恒和能量守恒列式求解.

解答 解:子彈穿過A時,子彈與A動量守恒,
由動量守恒定律:mv0=mAvA+mv1
解得:vA=10m/s
子彈穿過B時,子彈與B動量守恒,
由動量守恒定律:mv1=mBvB+mv2
解得:vB=5m/s
子彈穿過B以后,彈簧開始被壓縮,一直到彈簧處于原長時,整個過程中A、B和彈簧所組成的系統(tǒng)動量守恒,系統(tǒng)能量守恒,
根據(jù)動量守恒定律得:mAvA′+mBvB′=mAvA+mBvB
根據(jù)能量守恒的:$\frac{1}{2}{m}_{A}{{v}_{A}}^{2}+\frac{1}{2}{m}_{B}{{v}_{B}}^{2}$=$\frac{1}{2}{m}_{A}{v}_{A}{′}^{2}+\frac{1}{2}{m}_{B}{v}_{B}{′}^{2}$
聯(lián)立解得:vA′=5m/s,vB′=10m/s
答:系統(tǒng)運動過程中彈簧第一次恢復(fù)到原長時,小木塊A、B的速度大小分別為5m/s和10m/s.

點評 本題是含有彈簧的類型,對于子彈打擊過程,要明確研究對象,確定哪些物體參與作用,運用動量守恒和能量守恒進行求解即可.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:解答題

3.在“測繪小燈泡的伏安特性曲線”實驗中,實驗器材如下:
待測小燈泡(2.5V,0.5A);雙量程電壓表(中間接線柱3V,內(nèi)阻約為3KΩ;右邊接線柱15V,內(nèi)阻約為15KΩ);雙量程電流表(中間接線柱0.6A,內(nèi)阻約為0.125Ω;右邊接線柱3A,內(nèi)阻約為0.025Ω);滑動變阻器(20Ω,2A);電源(電動勢約為3V,內(nèi)阻未知);開關(guān)一個;導(dǎo)線若干.
(1)甲同學(xué)選擇合適的器材,連好實物圖如圖甲,乙同學(xué)檢查時發(fā)現(xiàn)了多處錯誤,請指出(至少2處):
①滑動變阻器應(yīng)采用分壓式連接方式;;②電流表應(yīng)采用外接法接入電路
(2)兩同學(xué)改正錯誤,正確連線后,測出如表所示的7組I、U數(shù)據(jù),請你在坐標(biāo)紙上建立I-U坐標(biāo)系,標(biāo)出坐標(biāo)點,在圖乙中繪出燈泡的伏安特性曲線.
次數(shù)n1234567
電壓/V00.200.501.001.502.002.50
電流/A00.080.100.130.160.180.20
(3)根據(jù)繪出的小燈泡伏安特性曲線,該小燈泡在電壓為1.8V時的實際電阻為10.3Ω.(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)
(4)關(guān)于本實驗的系統(tǒng)誤差,下列判斷正確的是A.
A.系統(tǒng)誤差主要是由電壓表的分流引起的,電壓越大誤差越大
B.系統(tǒng)誤差主要是由電流表的分壓引起的,電流越大誤差越大
C.系統(tǒng)誤差主要是由忽略電源內(nèi)阻引起的,電源內(nèi)阻越大誤差越大
D.系統(tǒng)誤差主要是由電表讀數(shù)時的估讀引起的,電壓越大誤差越大

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

4.我國首顆月球探測衛(wèi)星“嫦娥一號”簡化后的路線示意圖如圖所示.衛(wèi)星由地面發(fā)射后,先經(jīng)過地面發(fā)射軌道進入地球附近的停泊軌道做勻速圓周運動;然后從停泊軌道經(jīng)過調(diào)控進入地月轉(zhuǎn)移軌道;到達月球附近時,再次調(diào)控進入工作軌道做勻速圓周運動.這時衛(wèi)星將開始對月球進行探測.已知地球與月球的質(zhì)量之比為m,衛(wèi)星的停泊軌道與工作軌道的軌道半徑之比為n.則下列說法中正確的是(  )
A.衛(wèi)星在停泊軌道和工作軌道運行的速度之比為$\frac{{\sqrt{n}}}{{\sqrt{m}}}$
B.衛(wèi)星在停泊軌道和工作軌道運行的周期之比為$\frac{{n\sqrt{n}}}{{\sqrt{m}}}$
C.衛(wèi)星在停泊軌道運行的速度小于地球的第一宇宙速度
D.衛(wèi)星從停泊軌道到進入工作軌道的過程中衛(wèi)星機械能守恒

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

1.如圖所示,ac和bd為正方形abcd的對角平分線,O為正方形的中心.現(xiàn)在abc三點分別放上電荷量相等的三個正電荷,則下列說法正確的是( 。
A.O點電場強度的方向垂直于ac由O指向d
B.從O到d電勢逐漸升高
C.將b點的電荷移到O點時,d點的電場強度變小
D.將帶正電的試探電荷由O移到d,該電荷的電勢能逐漸減少

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8.一試探電荷的電荷量為-4×10-9C,在A點的受到的靜電力為6×10-7N,試求出A點的場強,將試探電荷移走后,A點的場強的大小為多少?換一電荷1.2×10-6C的電荷放在A點,受到的靜電力又為多少?

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

18.一束紅色的細光束由真空沿著徑向射入一塊半圓柱形透明體,如圖(a)所示,對其射出后的折射光線的強度進行記錄,發(fā)現(xiàn)折射光線的強度隨著θ的變化而變化,如圖(b)的圖線所示.下列說法正確的是( 。
A.透明體對紅光的折射率為$\frac{2\sqrt{3}}{3}$
B.紅光在透明體中的速度大小與在真空中的相同
C.紅光的折射光線的頻率會隨著折射光線強度的增大而增大
D.紅光在透明體內(nèi)發(fā)生全反射的臨界角為30°

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

5.如圖甲所示,放在水平面上的A、B兩物塊質(zhì)量分別為m1,m2,從t=0時刻起分別受到力F1、F2的作用,經(jīng)過一段時間后格子撤去力的作用,兩物塊運動的v-t圖象如圖乙所示,F(xiàn)1,F(xiàn)2對兩物塊做的功分別為W1、W2,下列說法正確的是(  )
A.若m1=m2,則W1=W2B.若m1>m2,則一定有W1>W(wǎng)2
C.若m1≤m2,則一定有W1<W2D.以上說法都不對

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

2.如圖所示,空間中第二、三象限存在電、磁場區(qū)域,以45°線為分界線,勻強磁場方向垂直于紙面向里,勻強電場方向垂直于分界線向上,一帶負(fù)電的離子在分界線上的A點以一定速度射入磁場區(qū)域,其軌跡在半個周期內(nèi)恰與y軸相切,已知A到原點O的距離為(1+$\sqrt{2}$)m,該負(fù)離子的比荷$\frac{q}{m}$=107C/kg,磁場的磁感應(yīng)強度大小B=0.4T,電場強度大小E=$\frac{\sqrt{2}+1}{5}$×108V/m.
(1)求負(fù)離子在磁場中運動的速度v1的大小
(2)求負(fù)離子經(jīng)過x軸時速度v2的大小
(3)若t=0時刻從A點以v1射入相同比荷的正離子,求自A點至粒子第三次通過分界線的時間t.

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3.某同學(xué)在模仿雜技演員表演“水流星”節(jié)目時,用不可伸長的輕繩系著盛水的杯子在豎直平面內(nèi)做圓周運動,當(dāng)杯子運動到最高點時杯里的水恰好不流出來.已知繩長為L,杯子與水的總質(zhì)量為m,杯子可視為質(zhì)點,忽略空氣阻力的影響.求:
(1)在最高點時杯子與水的速度大小v1
(2)在最低點時杯子與水的動能Ek2
(3)在最低點時輕繩所受的拉力大。

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