9.如圖所示,在沙堆表面放置一長方形木塊A,其上面再放一個質(zhì)量為m=0.10kg的爆竹B,木塊的質(zhì)量為M=6.0kg.當(dāng)爆竹爆炸時,因反沖作用使木塊陷入沙中深度h=5cm,而木塊所受的平均阻力為f=80N.若爆竹的火藥質(zhì)量以及空氣阻力可忽略不計,g取10m/s2,求爆竹能上升的最大高度.

分析 爆竹爆炸瞬間,木塊獲得的瞬時速度v可由牛頓第二定律和運動學(xué)公式或動能定理求得.爆竹爆炸過程中,內(nèi)力遠(yuǎn)大于外力,爆竹與木塊組成的系統(tǒng)動量守恒,運用動量守恒定律求出爆竹獲得的速度,即可由運動學(xué)公式求得最大高度.

解答 解:爆竹爆炸瞬間,設(shè)木塊獲得的瞬時速度v,可由動能定理得:
$Mgh-fh=-\frac{1}{2}M{v^2}$,解得:$v=\frac{{\sqrt{3}}}{3}m/s$,
爆竹爆炸過程中,爆竹與木塊系統(tǒng)動量守恒,以木塊的速度方向為正方向,
由動量守恒定律得:Mv-mv0=0,代入數(shù)據(jù)解得:v0=20m/s,
爆竹能上升的最大高度:$h=\frac{v_0^2}{2g}=60m$;
答:爆竹能上升的最大高度為60m.

點評 本題考查運用牛頓第二定律、運動學(xué)公式和動量守恒定律處理實際問題的能力,要理清思路,分析每個過程遵循的規(guī)律是關(guān)鍵.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:多選題

19.關(guān)于機械能是否守恒,下列敘述中正確的是( 。
A.做勻速直線運動的物體機械能一定守恒
B.做平拋運動的物體機械能一定守恒
C.系統(tǒng)內(nèi)只有重力和彈力做功時,系統(tǒng)的機械能守恒
D.在豎直面內(nèi)做勻速圓周運動的物體機械能守恒

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

20.如圖為一小朋友從游樂場中的一粗糙滑梯上下滑的情形,下列說法正確的是( 。
A.重力對他不做功B.他的重力勢能增加
C.他在下滑過程中機械能守恒D.摩擦力對他做負(fù)功

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

17.在如圖所示的四幅圖中,AB、BC均為輕質(zhì)桿,各圖中桿的A、C端都通過鉸鏈與墻連接,兩桿都在B處由鉸鏈相連接.下列關(guān)于桿受力的說法正確的是( 。
A.圖中的AB桿表現(xiàn)為拉力,BC桿表現(xiàn)為支持力
B.圖中的AB桿表現(xiàn)為拉力,BC桿表現(xiàn)為支持力
C.圖中的AB桿、BC桿均表現(xiàn)為拉力
D.圖中的AB桿、BC桿均表現(xiàn)為支持力

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

4.如圖所示,U型細(xì)玻璃管豎直放置,各部分水銀柱的長度分別為L2=25cm、L3=25cm、L4=10cm,A端被封空氣柱的長度為L1=60cm,BC在水平面上.整個裝置處在恒溫環(huán)境中,外界氣壓P0=75cmHg.
①將玻璃管繞C點在紙面內(nèi)沿順時針方向緩慢旋轉(zhuǎn)90°至CD管水平,求此時被封空氣柱的長度;
②將玻璃管繞B點在紙面內(nèi)沿逆時針方向緩慢旋轉(zhuǎn)90°至AB管水平,求此時被封空氣柱的長度.

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科目:高中物理 來源: 題型:填空題

14.兩個同學(xué)根據(jù)不同的實驗條件,進行了“探究平拋運動規(guī)律”的實驗:
(1)平拋物體的運動規(guī)律可以概括為兩點:(1)水平方向做勻速直線運動;(2)豎直方向做自由落體運動.為了研究平拋物體的運動,可做如1圖所示的實驗:A球水平飛出,同時B球被松開,做自由落體運動,兩球同時落到地面.這個實驗說明了平拋運動在豎直方向上做自由落體運動.
(2)乙同學(xué)采用頻閃攝影的方法拍攝到如圖2所示的“小球做平拋運動”的照片.背景標(biāo)尺每小格表示5cm,則由圖可求得拍攝時每0.1s曝光一次,平拋運動的初速度為1m/s.

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

1.某同學(xué)家新買了一雙門電冰箱,冷藏室容積107L,冷凍容積118L,假設(shè)室內(nèi)空氣為理想氣體.
①若室內(nèi)空氣摩爾體積為22.5×10-3m3/mol,阿伏加德羅常數(shù)為6.0×1023個/mol,在家中關(guān)閉冰箱密封門后,電冰箱的冷藏室和冷凍室內(nèi)大約共有多少個空氣分子?
②若室內(nèi)溫度為27℃,大氣壓為1×105Pa,關(guān)閉冰箱密封門通電工作一段時間后,冷藏室內(nèi)溫度降為6℃,冷凍室溫度降為-9℃,此時冷藏室與冷凍室中空氣的壓強差為多大?
③冰箱工作時把熱量從溫度較低的冰箱內(nèi)部傳到溫度較高的冰箱外部,請分析說明這是否違背熱力學(xué)第二定律.

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

16.為了驗證動能定理,某學(xué)習(xí)小組在實驗室組裝了如圖的裝置外,還備有下列器材:打點計時器所用的學(xué)生電源、導(dǎo)線、復(fù)寫紙、天平、細(xì)沙.他們稱量滑塊的質(zhì)量為M、沙和小桶的總質(zhì)量為m.當(dāng)滑塊連接上紙帶,用細(xì)線通過滑輪掛上空的小桶時,滑塊處于靜止?fàn)顟B(tài).要完成該實驗,則:
(1)還缺少的實驗器材是刻度尺.
(2)實驗時為保證細(xì)線的拉力與沙、小桶的總重力大小基本相等,沙和小桶的總質(zhì)量應(yīng)滿足的實驗條件是m<<M,實驗時為保證細(xì)線拉力等于滑塊所受的合外力,首先要做的步驟是平衡摩擦力;
(3)在(2)問的基礎(chǔ)上,讓小桶帶動滑塊加速運動,用打點計時器記錄其運動情況,在打點計時器打出的紙帶上取兩點,測出該兩點的間距為L、打下該兩點時滑塊的速度大小為v1、v2(v1<v2),已知當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間.寫出實驗要驗證的動能定理表達(dá)式mgL=$\frac{1}{2}$M${v}_{2}^{2}$-$\frac{1}{2}$M${v}_{1}^{2}$(用題中所給的字母表示).

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

17.如右圖所示,質(zhì)量相同的兩物體與水平面的動摩擦因數(shù)相同,分別用大小相等、與水平夾角也相同的力F1和F2作用在物體上,使物體均能在水平面內(nèi)做勻速直線運動,甲圖中F1為拉力,乙圖中F2為推力,當(dāng)兩物體經(jīng)相同位移運動時,F(xiàn)l和F2對物體做的功分別為W1和W2,做功平均功率為P1和P2,物體加速度為a1和a2,則( 。
A.W1>W(wǎng)2   P1>P2B.W1=W2    P1>P2C.P1>P2   a1>a2D.a1=a2 P1=P2

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