20.細(xì)線下端吊著一個(gè)質(zhì)量為5kg的沙袋,形成一個(gè)單擺,擺長為2m.一個(gè)質(zhì)量為1kg的子彈水平射入沙袋并留在沙袋里,隨沙袋一起擺動(dòng).已知沙袋擺動(dòng)時(shí)擺線的最大偏角是37°,求子彈射入沙袋前速度的大。ㄒ阎猤=10m/s2,cos37°=0.8)

分析 沙袋與子彈一起擺動(dòng)的過程中,細(xì)線的拉力不做功,其機(jī)械能守恒,由機(jī)械能守恒定律可以求出子彈射入沙袋瞬間的速度.
子彈擊中沙袋的過程中系統(tǒng)動(dòng)量守恒,由動(dòng)量守恒定律可以求出子彈擊中沙袋前的速度.

解答 解:子彈射入沙袋后,與沙袋一起從最低位置擺至最高位置的過程中機(jī)械能守恒.設(shè)在最低位置時(shí),子彈和沙袋的共同速度為v,則由機(jī)械能守恒定律可得:
 $\frac{1}{2}$(m+m0)v2=(m+m0)g(l-lcos37°),
設(shè)射入沙袋前子彈速度為v0,子彈和沙袋一起的瞬間速度為v,該過程中,系統(tǒng)動(dòng)量守恒,選子彈的初速度方向?yàn)檎蓜?dòng)量守恒定律可得:
mv0=(m+m0)v,
代入數(shù)據(jù)解得:v0=6$\sqrt{2}$m/s;
答:子彈射入沙袋前的速度大小為6$\sqrt{2}$m/s.

點(diǎn)評(píng) 本題考查了求子彈的初速度,分析清楚物理過程,抓住彈擊過程動(dòng)量守恒,整體上擺時(shí)機(jī)械能守恒,應(yīng)用機(jī)械能守恒定律、動(dòng)量守恒定律即可正確解題.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

10.如圖甲所示,一端開口導(dǎo)熱良好的氣缸放置在水平平臺(tái)上,活塞質(zhì)量為10kg,橫截面積為50cm2,氣缸全長21cm,氣缸質(zhì)量為20kg,大氣壓強(qiáng)為1×105Pa,當(dāng)溫度為7℃時(shí),活塞封閉的氣柱長10cm,現(xiàn)將氣缸倒過來豎直懸掛在天花板上,如圖乙所示,g取10m/s2
①求穩(wěn)定后,活塞相對氣缸移動(dòng)的距離;
②當(dāng)氣缸被豎直懸掛在天花板上,活塞下降并達(dá)到穩(wěn)定的過程中,判斷氣缸內(nèi)氣體是吸熱還是放熱,并簡述原因.

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11.質(zhì)量為M=2m的小物塊A靜止在離地面高h(yuǎn)=0.8m的水平桌面的邊緣,質(zhì)量為m的小物塊B沿桌面向A運(yùn)動(dòng)并以速度v0=8m/s與之發(fā)生碰撞(碰撞時(shí)間極短)碰后A離開桌面,其落地點(diǎn)離出發(fā)點(diǎn)的水平位移L=2m,碰后B反向運(yùn)動(dòng)且始終在桌面上,求B后退的距離.(已知B與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.1,重力加速度為g=10m/s2

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

8.半徑為R的光滑半圓球固定在水平面上,如圖所示.頂部有一小物體甲,今給它一個(gè)水平初速度v0=$\sqrt{gR}$,物體甲將( 。
A.沿球面下滑至M點(diǎn)
B.按半徑大于R的新的圓弧軌道做圓周運(yùn)動(dòng)
C.立即離開半圓球做平拋運(yùn)動(dòng)
D.先沿球面下滑至某點(diǎn)N,然后便離開球面做斜下拋運(yùn)動(dòng)

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

15.在足夠長的固定斜面上,小滑塊以初速度v0從某點(diǎn)沿斜面上滑0-6t0時(shí)間內(nèi)其運(yùn)動(dòng)的v-t圖象如圖,由圖象可知( 。
A.0-t0與t0-6t0時(shí)間內(nèi)重力平均功率大小之比為5:1
B.0-t0與t0-6t0時(shí)間內(nèi)磨擦力平均功率之比為1:1
C.0-t0與t0-6t0時(shí)間內(nèi)機(jī)械能變化量大小之比為1:5
D.0-6t0時(shí)間內(nèi)動(dòng)能變化量大小與機(jī)械能變化量大小之比為1:2

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

5.一物體做平拋運(yùn)動(dòng),先后在兩個(gè)不同時(shí)刻的速度大小分別為v1和v2,時(shí)間間隔為△t,那么( 。
A.v1和v2的方向一定不同
B.v1<v2
C.由v1到v2的速度變化量△v的方向不一定豎直向下
D.由v1到v2的速度變化量△v的大小為g△t

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

12.如圖所示,一質(zhì)量m=20kg的物體以水平速度v0=5m/s滑上靜止在水平地面的平板小車上.小車質(zhì)量M=80kg,物體在小車上滑行一段距離后相對于小車靜止.已知物體與平板間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.8,小車與地面間的摩擦可忽略不計(jì),g取10m/s2,求:
(1)物體相對小車靜止時(shí),小車的速度大小是多少?
(2)從物體滑上小車到相對靜止,物體和小車損失的機(jī)械能是多少?

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

9.一輛汽車正在平直的公路上勻速行駛,下列關(guān)于汽車行駛過程中做功和能量轉(zhuǎn)化情況的說法正確的是(  )
A.阻力對汽車做負(fù)功,機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能
B.汽車行駛時(shí)因能量損失,故總能量不守恒
C.牽引力對汽車做功,使汽車動(dòng)能增加
D.合外力對汽車做的功等于汽油燃燒放出的能量

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

11.在均勻介質(zhì)中選取平衡位置在同一直線上的9個(gè)質(zhì)點(diǎn),相鄰兩質(zhì)點(diǎn)的距離均為L,如圖(a)所示,一列橫波沿該直線向右傳播,t=0時(shí)到達(dá)質(zhì)點(diǎn)1,質(zhì)點(diǎn)1開始向下運(yùn)動(dòng),經(jīng)過時(shí)間△t第一次出現(xiàn)如圖(b)所示的波形,則該波的(  )
A.周期為△t,波長為8LB.周期為$\frac{1}{3}$△t,波長為8L
C.周期為$\frac{2}{3}$△t,波速為$\frac{12L}{△t}$D.周期為△t,波速為$\frac{8L}{△t}$

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