8.光滑水平面上有一靜止的木塊,子彈水平射入木塊后未穿出,子彈和木塊的v-t圖象如圖所示,已知木塊質(zhì)量大于子彈質(zhì)量,從子彈射入木塊到達(dá)到隱定狀態(tài),已知木塊增加了50J動(dòng)能,則此過程產(chǎn)生的內(nèi)能可能是( 。
A.50JB.70JC.120JD.180J

分析 根據(jù)受力平衡得到動(dòng)量守恒,進(jìn)而得到前后速度的關(guān)系式,再由木塊的動(dòng)能變化得到內(nèi)能的表達(dá)式,進(jìn)而由圖示速度大小關(guān)系得到內(nèi)能的范圍.

解答 解:設(shè)子彈質(zhì)量為m,木塊質(zhì)量為M,子彈進(jìn)入木塊前的速度為v;
子彈射入木塊的過程,子彈和木塊整體的合外力為零,故動(dòng)量守恒,所以,穩(wěn)定狀態(tài)的速度為:$v′=\frac{m}{m+M}v$;
又有從子彈射入木塊到達(dá)到隱定狀態(tài),已知木塊增加了50J動(dòng)能,即為:$\frac{1}{2}Mv{′}^{2}=50J$;
所以,此過程產(chǎn)生的內(nèi)能為:$Q=\frac{1}{2}m{v}^{2}-\frac{1}{2}(M+m)v{′}^{2}$=$\frac{1}{2}\frac{(M+m)^{2}}{m}v{′}^{2}-\frac{1}{2}(M+m)v{′}^{2}$=$\frac{1}{2}\frac{M}{m}(M+m)v{′}^{2}$=$\frac{M+m}{m}×50J$;
由圖可知v>2v′,所以有:$\frac{M+m}{m}>2$,所以,Q>2×10J=100J,故AB錯(cuò)誤,CD正確;
故選:CD.

點(diǎn)評(píng) 應(yīng)用動(dòng)量守恒定律前,要先驗(yàn)證系統(tǒng)的合外力為零,才能進(jìn)行計(jì)算.

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

13.一個(gè)人從深6米的水井中勻速取50N的水桶至地面后,在水平道路上行走了12m,再勻速走下8米的地下室,則此人用來提水桶的力所做的功為( 。
A.500JB.-500JC.-100JD.100J

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科目:高中物理 來源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

14.如圖2所示,某同學(xué)設(shè)計(jì)一個(gè)氣墊導(dǎo)軌裝置驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律的實(shí)驗(yàn):
①用游標(biāo)卡尺測(cè)得遮光條的寬度d如圖1所示,則d=13.80mm;
②質(zhì)量為m2的滑塊2靜止放在水平氣墊導(dǎo)軌上光電門B的右側(cè),質(zhì)量為m1的滑塊從光電門A的右側(cè)向左運(yùn)動(dòng),穿過光電門A與滑塊2發(fā)生碰撞,隨后兩個(gè)滑塊分離并依次穿過光電門B,滑塊2與導(dǎo)軌左端相碰并被粘接條粘住,待滑塊1穿過光電門B后用手將它停住,兩個(gè)滑塊固定的遮光條寬度相同,數(shù)字計(jì)時(shí)器分別記錄下滑塊1通過光電門A的時(shí)間△t、滑塊2和滑塊1依次通過光電門B的時(shí)間△t2和△t1.本實(shí)驗(yàn)中兩個(gè)滑塊的質(zhì)量大小關(guān)系應(yīng)為m1>m2.若等式$\frac{{m}_{1}}{△{t}_{1}}$=$\frac{{m}_{1}}{△{t'}_{1}}$+$\frac{{m}_{2}}{△t{′}_{2}}$成立,則證明兩滑塊碰撞過程中系統(tǒng)的動(dòng)量守恒(用題中的所給的字母表示).

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

16.在原子核物理中,研究核子與核子關(guān)聯(lián)的最有效途徑是“雙電荷交換反應(yīng)”.這類反應(yīng)的前半部分過程和下述力學(xué)模型類似.兩個(gè)小球A和B用輕質(zhì)彈簧相連,在光滑的水平直軌道上處于靜止?fàn)顟B(tài).在它們左邊有一垂直于軌道的固定擋板P,右邊有一小球C沿軌道以速度v0射向B球,如圖所示.C與B發(fā)生碰撞并立即結(jié)成一個(gè)整體D.在它們繼續(xù)向左運(yùn)動(dòng)的過程中,當(dāng)彈簧長(zhǎng)度變到最短時(shí),長(zhǎng)度突然被鎖定,不再改變.然后,A球與擋板P發(fā)生碰撞,碰后A、D都靜止不動(dòng),A與P接觸而不粘連.過一段時(shí)間,突然解除鎖定(鎖定及解除鎖定均無機(jī)械能損失).已知A球的質(zhì)量為3m、B、C球的質(zhì)量均為m.求:
(1)彈簧長(zhǎng)度剛被鎖定后A球的速度VA;
(2)在A球離開擋板P之后的運(yùn)動(dòng)過程中,A球速度的最大值VAmax;
(3)在A球離開擋板P之后的運(yùn)動(dòng)過程中,D球速度最小時(shí)彈簧的彈性勢(shì)能.

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

3.如圖所示,兩塊相同的金屬板正對(duì)著豎直放置,板長(zhǎng)為L(zhǎng),板間距離為d.當(dāng)兩板間加電壓U時(shí),一個(gè)質(zhì)量為m、電荷量為+q的帶電粒子,以豎直速度v0從A點(diǎn)射人電場(chǎng),經(jīng)過一段時(shí)間后從B點(diǎn)射出電場(chǎng),不計(jì)重力影響. 則(  )
A.帶電粒子從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)經(jīng)歷的時(shí)間為$\frac{L}{{v}_{0}}$
B.帶電粒子經(jīng)過B點(diǎn)時(shí)速度的大小$\frac{qUL}{md{v}_{0}}$
C.A、B兩點(diǎn)間的電勢(shì)差$\frac{{q}^{2}{U}^{2}{L}^{2}}{2mz5lznqj^{2}{{v}_{0}}^{2}}$
D.帶電粒子從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn),電勢(shì)能減少$\frac{{q}^{2}{U}^{2}{L}^{2}}{2mwwq5atb^{2}{{v}_{0}}^{2}}$

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

13.物理學(xué)家通過對(duì)實(shí)驗(yàn)的深入觀察和研究,獲得正確的科學(xué)認(rèn)知,推動(dòng)物理學(xué)的發(fā)展.下列說法符合事實(shí)的是(  )
A.玻爾通過一系列實(shí)驗(yàn),證實(shí)了麥克斯韋關(guān)于光的電磁理論
B.查德威克用α粒子轟擊${\;}_{7}^{14}$N獲得反沖核${\;}_{8}^{17}$O,發(fā)現(xiàn)了中子
C.貝克勒爾發(fā)現(xiàn)的天然放射性現(xiàn)象,說明原子核有復(fù)雜結(jié)構(gòu)
D.盧瑟福通過對(duì)陰極射線的研究,提出了原子核式結(jié)構(gòu)模型

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

20.如圖所示,在光滑的水平面上放有兩個(gè)小球A和B其質(zhì)量mA<mB,B球上固定一輕質(zhì)彈簧.若將A球以速率v去碰撞靜止的B球,碰撞時(shí)能量損失不計(jì),下列說法中正確的是( 。
A.當(dāng)彈簧壓縮量最大時(shí),A球速率最小,B球速率最大
B.當(dāng)彈簧恢復(fù)原長(zhǎng)時(shí),B球速率最大
C.當(dāng)A球速率為零時(shí),B球速率最大
D.當(dāng)B球速率最大時(shí),彈性勢(shì)能不為零

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科目:高中物理 來源: 題型:填空題

17.如圖所示是骨傷科病房中一種常用的牽引裝置,一根繩子跨過三個(gè)定滑輪A、B、C,懸掛一質(zhì)量為M的重物,來牽引力病人的腿部,重力加速度為g,則在圖示情況中,重物對(duì)繩子的拉力為Mg,病人腳部所受的拉力是$\sqrt{2}$Mg.(忽略滑輪的摩擦和重力)

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

3.質(zhì)量為m1=1kg和m2(未知)的兩個(gè)物體在光滑的水平面上正碰,碰撞時(shí)間極短,其x-t圖象如圖所示,則(  )
A.此碰撞一定為彈性碰撞B.被碰物體質(zhì)量為3kg
C.碰后兩物體速度相同D.此過程有機(jī)械能損失

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同步練習(xí)冊(cè)答案