光滑的水平地面上有一小車,木塊(可視為質(zhì)點(diǎn))在小車上向左滑動(dòng)到左端時(shí)v1=5.0m/s,這時(shí)小車速度剛好為零。一顆子彈在此時(shí)刻以水平向右速度v0擊中木塊,子彈和木塊作用時(shí)間極短。已知子彈質(zhì)量為m,木塊質(zhì)量為4m,小車質(zhì)量為10m。(g=10m/s2
(1)若子彈穿過木塊,穿出時(shí)速度為v0/5,為使木塊不從小車左端滑出,子彈速度v0應(yīng)滿足什么條件?
(2)若子彈不從木塊穿出,木塊與小車間動(dòng)摩擦因數(shù)為μ。要使木塊不從小車右方滑下,則小車至少多長(結(jié)果用字母表示)。
(3)若子彈不從木塊穿出,已知v0=40m/s,小車長L0=2m,動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.2,小車上表面距地面h=0.2米,求木塊離開小車時(shí)的速度和木塊落地時(shí)落地點(diǎn)和子彈擊中木塊時(shí)的位置的水平距離。
(1)v0≥25m/s
(2)L≥(v0-4v1)2/(75μg)
(3)S=2.76m
設(shè)向左為正方向
(1)mv0-4mv1=mv0/5+4mv1
v0=5(v1+v1’)
不從左端滑出則有v1’≥0
所以有:v0≥25m/s
(2)子彈射入木塊過程,子彈木塊組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒,
有:mv0-4mv1=5mv
以子彈、木塊和小車組成的系統(tǒng),木塊在小車上滑動(dòng)至相對靜止過程中:
由動(dòng)量守恒有:5m v’=15 mv
由能量守恒有:5m v2/2--15 mv 2/2=5μm gS
車長為L有: LS
解得:L≥(v0-4v1)2/(75μg)
(3)子彈射入木塊過程,子彈木塊組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒,
有:mv0-4mv1=5mv’            解得:v’ =4m/s
以子彈、木塊和小車組成的系統(tǒng),木塊在小車上滑動(dòng)過程中:
由動(dòng)量守恒有:5m v’=5 mv2+10 mv3
由能量守恒有:5m v2/2—(5 mv22/2+10mv32/2)=5μm gL
解得:v2="8/3(m/s)" v3=2/3(m/s)
或:v2="0m/s  " v3=2m/s(舍)
此過程中木塊的位移為:s1=( v 2 v22)/2μg=20/9m
木塊離開小車后作平拋運(yùn)動(dòng):t=(2h/g)1/2                                    s2= v2 t
解得:s2=8/15m
所以塊離開小車時(shí)的速度和木塊落地時(shí)落地點(diǎn)和子彈擊中木塊時(shí)的位置的水平距離S:
有:S= s1+ s2=124/45m=2.76m
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

(8分)【物理—物理3-5】
(1)大量氫原子處于不同能量激發(fā)態(tài),發(fā)生躍遷時(shí)放出三種不同能量的光子,其能量值分別是:。躍遷發(fā)生前這些原子分布在       個(gè)激發(fā)態(tài)能級上,其中最高能級的能量值是       (基態(tài)能量為)。
(2)如圖所示,滑塊質(zhì)量均為,滑塊質(zhì)量為。開始時(shí)分別以的速度沿光滑水平軌道向固定在右側(cè)的擋板運(yùn)動(dòng),現(xiàn)將無初速地放在上,并與粘合不再分開,此時(shí)相距較近,與擋板碰撞將以原速率反彈,碰撞將粘合在一起。為使能與擋板碰撞兩次,應(yīng)滿足什么關(guān)系?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

在光滑的水平面上,有A、B兩個(gè)小球向右沿同一直線運(yùn)動(dòng),取向右為正方向,兩球的動(dòng)量分別為pA=5kgm/s,pB=7kgm/s,如圖所示。若兩球發(fā)生正碰,則碰后兩球的動(dòng)量增量ΔpA、ΔpB可能是

A.ΔpA=3 kgm/s,ΔpB=3 kgm/s
B.ΔpA=-3 kgm/s,ΔpB=3 kgm/s
C.ΔpA=3 kgm/s,ΔpB=-3 kgm/s
D.ΔpA=-10 kgm/s,ΔpB=10 kgm/s

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

右圖中的線段a、b、c分別表示在光滑水平面上沿同一條直線運(yùn)動(dòng)的滑塊Ⅰ、Ⅱ和它們發(fā)生正碰后結(jié)合體的位移圖線。由圖象給出的信息可以判定:(   )
A.碰前滑塊Ⅰ的速率為0.8m/s
B.碰后滑塊的共同速率為0.6m/s
C.碰前滑塊Ⅰ的動(dòng)量比滑塊Ⅱ的動(dòng)量大
D.滑塊Ⅰ的質(zhì)量是滑塊Ⅱ的質(zhì)量的6倍

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

(18分)質(zhì)量為m,長為L的矩形絕緣板放在光滑水平面上,另有一質(zhì)量為m,帶電量為q的小物塊沿板的上表面以某一初速度從左端A水平向右滑上該板,整個(gè)裝置處于豎直向下,足夠大的勻強(qiáng)電場中,小物塊沿板運(yùn)動(dòng)至右端B恰好停在板上.若強(qiáng)場大小不變而方向反向,當(dāng)小物塊仍由A端以相同的初速度滑上板面,則小物塊運(yùn)動(dòng)到距A端的距離為板長2/3處時(shí),就相對于板靜止了。
(1)通過計(jì)算說明小物塊帶何種電荷?勻強(qiáng)電場場強(qiáng)的大小E是多少?
(2)撤去電場,在絕緣板上距A端為處固定一質(zhì)量可以忽略的擋板,小物塊以相同初速度滑上絕緣板,與該擋板發(fā)生彈性正碰,求至少多大時(shí),小物塊不會(huì)從絕緣板上掉下。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖16-6所示,人站在小車上,不斷用鐵錘敲擊小車的一端.下列各種說法哪些是正確的(   )

圖16-6
①如果地面水平、堅(jiān)硬光滑,則小車將在原地附近做往復(fù)運(yùn)動(dòng) ②如果地面的阻力較大,則小車有可能斷斷續(xù)續(xù)地水平向右運(yùn)動(dòng) ③因?yàn)榍么驎r(shí),鐵錘跟小車間的相互作用力屬于內(nèi)力,小車不可能發(fā)生運(yùn)動(dòng) ④小車能否運(yùn)動(dòng),取決于小車跟鐵錘的質(zhì)量之比,跟其他因素?zé)o關(guān)
A.①②B.只有①C.只有③D.只有④

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

A、B兩個(gè)矩形木塊用輕質(zhì)彈簧相連接,彈簧的勁度系數(shù)為k,木塊A的質(zhì)量為m,木塊B的質(zhì)量為2m.將它們豎直疊放在水平地面上,如圖6-4-13所示.

圖6-4-13
(1)用力將木塊A緩慢地豎直向上提起,木塊A向上提起多大高度時(shí),木塊B將離開水平地面?
(2)如果將另一塊質(zhì)量為m的物塊C從距木塊A高H處自由落下,C與A相碰后,立即與A黏在一起,不再分開,再將彈簧壓縮,此后,A、C向上彈起,最終能使木塊B剛好離開地面.如果木塊C的質(zhì)量減為m/2,要使木塊B不離開水平地面,那么木塊C自由落下的高度h距A不能超過多少?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

(10分)光滑的水平面上,用輕質(zhì)彈簧相連的質(zhì)量均為m=2kg的A、B兩物塊都以6m/s的速度向右運(yùn)動(dòng),彈簧處于原長。質(zhì)量為mC=4kg的物塊C靜止在AB的正前方,如圖所示;BC碰撞后(碰撞時(shí)間很短)二者粘在一起,在以后的運(yùn)動(dòng)中,試求:
(1)BC碰撞后,物體B的速度是多少?
(2)彈簧的彈性勢能的最大值是多少?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:實(shí)驗(yàn)題

如圖是用來驗(yàn)證動(dòng)量守恒的實(shí)驗(yàn)裝置,彈性球1用細(xì)線懸掛于O點(diǎn),O點(diǎn)正下方桌子的邊緣放有一靜止彈性球2.實(shí)驗(yàn)時(shí),將球1拉到A點(diǎn)并從靜止開始釋放球1,當(dāng)它擺到懸點(diǎn)正下方時(shí)與球2發(fā)生對心碰撞。碰撞后,球1把處于豎直方向的輕質(zhì)指示針OC推移到與豎直線夾角為β處,球2落到水平地面上的C點(diǎn)。測出有關(guān)數(shù)據(jù)即可驗(yàn)證1、2兩球碰撞時(shí)動(dòng)量守恒。現(xiàn)已測出:在A點(diǎn)時(shí),彈性球1球心離水平桌面的距離為a,輕質(zhì)指示針OC與豎直方向的夾角為β,球1和球2的質(zhì)量分別為,m1 m2,C點(diǎn)與桌子邊沿間的水平距離為b。

①在此實(shí)驗(yàn)中要求m1_________m2(填大于,小于或等于)
②此外,還需要測量的量是________________、和_____________________。
③根據(jù)測量的數(shù)據(jù),該實(shí)驗(yàn)中動(dòng)量守恒的表達(dá)式為__________________________。

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