18.質(zhì)量為4m的物塊靜止在光滑的水平面上,一個質(zhì)量為m的子彈以v0=220m/s的速度水平射入該物塊,子彈穿出時速度減小為v=60m/s.若將木塊固定在水平面上時,相同的子彈再次以相同的速度水平射入該物塊,求:子彈再次穿出物塊時的速度.

分析 根據(jù)動能定理求出物塊靜止在光滑的水平面上時,阻力做功的大小,結(jié)合動量守恒定律和能量守恒定律求解.

解答 解:質(zhì)量為4m的物塊靜止在光滑的水平面上,一個質(zhì)量為m的子彈以v0=220m/s的速度水平射入該物塊,子彈穿出時速度減小為v=60m/s.
子彈和物塊構(gòu)成一系統(tǒng),在水平方向上合外力為零,在水平方向上動量守恒,設(shè)子彈穿出物塊瞬間木塊的速度為v2
mv0=mv1+4mv2 ,
v2=40m/s,
根據(jù)能量守恒定律得:fL=$\frac{1}{2}$×m×(220)2-$\frac{1}{2}×4m×$402-$\frac{1}{2}×m×$602,①
L為物塊的長度;
若將木塊固定在水平面上時,相同的子彈再次以相同的速度水平射入該物塊,
根據(jù)動能定理研究子彈得:
-fL=$\frac{1}{2}$mv′2-$\frac{1}{2}$m${v}_{0}^{2}$  ②
由①②解得:v′=100m/s,
答:子彈再次穿出物塊時的速度是100m/s.

點評 動能定理的應(yīng)用不涉及運動過程的加速度、時間,一般比牛頓第二定律結(jié)合運動學(xué)公式解題要簡便.在同一題中可以選擇對不同研究對象運用動能定理去求解速度.要能知道運動過程中能量的轉(zhuǎn)化,能用能量守恒定律的觀點解決問題.

練習(xí)冊系列答案
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8.如圖所示,一種β射線管由平行金屬板A、B和平行于金屬板的細管C組成細管C與兩金屬管等距.放射源S在A極板左端,可以向各個方向發(fā)射不同速度的β粒子.為使β粒子可能從細管C水平射出,可在A、B板間的整個空間加上( 。
A.垂直紙面向內(nèi)的勻速磁場
B.水平向左的勻強電場
C.豎直向上的勻強電場
D.方向互相垂直的勻強電場和勻強磁場

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9.如圖所示,半徑為R的圓環(huán)均勻帶電,單位長度的電荷量為λ,圓心在O點,過圓心與環(huán)面垂直的軸線上有P點,PO=r.以無窮遠為電勢零點,則關(guān)于P點的電勢φp大小的解答,有如下四個表達式,式中的k為靜電力常量.要判斷這四個表達式是否合理,你可以不必進行復(fù)雜的計算,而根據(jù)所學(xué)的物理知識和物理方法進行分析,從而判斷解的合理性或正確性.根據(jù)你的判斷,下述表達式中正確的是( 。
A.$\frac{2πkλR}{\sqrt{{R}^{2}+{r}^{2}}}$B.2πkλ$\sqrt{\frac{R}{{R}^{2}+{r}^{2}}}$C.$\frac{2πkλr}{R}$D.$\frac{2πkλ}{R}$

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6.已知力F的一個分力F1跟F成30°角,大小未知,另一分力F2的大小為$\frac{\sqrt{3}F}{3}$,方向未知.則F1大小可能是( 。
A.$\frac{\sqrt{3}F}{2}$B.$\frac{\sqrt{3}F}{3}$C.$\frac{2\sqrt{3}F}{3}$D.$\sqrt{3}F$

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13.一輛汽車以72km/h的速度在平直的公路上勻速行駛,司機突然發(fā)現(xiàn)其正前方堵車,遂以1m/s2的加速度做勻減速直線運動并停下來等候了2min,道路恢復(fù)正常后,司機又以0.5m/s2的加速度做勻加速直線運動直到恢復(fù)原來的速度.求因汽車堵車而延誤的時間.

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3.如圖所示,水平面上帶有輕彈簧的物塊甲以3m/s的速度在光滑水平面上向左運動,物塊乙以4m/s的速度向右運動,甲、乙的質(zhì)量均為2kg.當(dāng)乙與彈簧接觸后(不粘連)( 。
A.彈簧的最大彈性勢能為25J
B.當(dāng)甲、乙相距最近時,物塊甲的速率為零
C.當(dāng)乙的速率為0.8m/s時,甲正在做加速運動
D.當(dāng)甲的速率為4 m/s時,彈簧為自由長度

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10.在足夠長的粗糙斜面上,用平行于斜面的力推一物體沿斜面向上運動,撤去推力開始計時,在t=0至t=6s的時間內(nèi),物體速摩隨時間的變化情況如圖所示,g=10m/s2,由圖象可知( 。
A.運動過程中,物體重力是摩擦力的5倍
B.0〜1 S內(nèi)與1〜6s內(nèi),摩擦力平均功率之比為5:1
C.0〜1s內(nèi)與1〜6s內(nèi),物體機械能變化量大小之比為1:5
D.0〜1s內(nèi)與1〜6s內(nèi),物體重力勢能變化量大小之比為5:1

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7.某興趣小組的同學(xué)欲測出一阻值約為50kΩ的電阻Rx的阻值,實驗要求:測量精度盡可能髙,電表讀數(shù)變化范圍盡可能大,滑動變阻器調(diào)節(jié)范圍盡量大.備選器材有:
A.電源E1(電動勢30V,內(nèi)阻約2Ω)
B.電源E2(電動勢3V,內(nèi)阻約0.5Ω
C.電壓表V1(量程15V,內(nèi)阻約75kΩ)
D.電壓表V2(量程3V,內(nèi)阻約15kΩ)
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G.滑動變阻器R2(阻值0〜5Ω,額定電流2A)
H.定值電阻R3(阻值為100Ω,額定電流0.5A)
I.開關(guān)一只,導(dǎo)線若干
雖然沒有電流表,伹同學(xué)們熱烈討論后達成一致意見電壓表也可以間接的測出電流,因此,利用備選的器材依然可以測出Rx的阻值并滿足實驗的要求.他們設(shè)計好電路,除被測電阻Rx外,還從備選器材中選擇了:一個電源、兩只電壓表、一個滑動變阻器、定值電阻、一個開關(guān)和若干導(dǎo)線進行實驗,圓滿地完成了實驗任務(wù).
①他們選擇的電源是A,電壓表是C和E,滑動變阻器是G.(均填器材的序號字母)
②請在答題卡的虛線框中畫出實驗電路圖.

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8.在反恐演習(xí)中,中國特種兵進行了飛行跳傘表演.某傘兵從靜止的直升飛機上跳下,在t0時刻打開降落傘,在3t0時刻以速度v2著地.傘兵運動的速度隨時間變化的規(guī)律如圖所示.下列結(jié)論正確的是( 。
A.在0~t0時間內(nèi)加速度不變,在 t0~3t0 時間內(nèi)加速度減小
B.降落傘打開后,降落傘和傘兵所受的阻力越來越小
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D.若第一個傘兵在空中打開降落傘時第二個傘兵立即跳下,則他們在空中的距離先增大后減小

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