18.“憤怒的小鳥”是按物理規(guī)律設(shè)置的一款游戲.用彈槍將一只質(zhì)量為M=3kg的鳥從水平地面發(fā)射,彈槍釋放的彈性勢能為EP=1200J,該鳥運動到離地h=20m的最高點時發(fā)生爆炸,變?yōu)槿毁|(zhì)量為m=1kg的小鳥,分別擊中水平地面上的三只小豬.爆炸之后瞬間三只小鳥速度均沿同一水平方向,且中間的一只小鳥的速度和爆炸前沒有區(qū)別,落地的時候離發(fā)射處最近的和最遠(yuǎn)的小鳥相距為d=40m.g=10m/s2,不計空氣阻力.求:
(1)爆炸前鳥的速度多大?
(2)中間小鳥落地時的速度的大小方向.
(3)爆炸使小鳥們的動能增加了多少?

分析 (1)根據(jù)機械能守恒定律求出爆炸前鳥的速度大。
(2、3)根據(jù)平拋運動的規(guī)律,結(jié)合動量守恒定律求出小鳥的相對速度,從而結(jié)合動能的公式求出小鳥動能的增加量.

解答 解:(1)由機械能守恒得:EP=Mgh+$\frac{1}{2}$Mv02  
代入數(shù)據(jù)解得:v0=20m/s 
(2)根據(jù)平拋運動的規(guī)律有:h=$\frac{1}{2}g{t}^{2}$,
t=$\sqrt{\frac{2h}{g}}=\sqrt{\frac{2×20}{10}}s=2s$,
最遠(yuǎn)和最近的小鳥的速度之差為:△v=$\frac1166111{t}=\frac{40}{2}m/s=20m/s$,
規(guī)定向右為正方向,根據(jù)動量守恒定律知,Mv0=m△v+mv′,
解得中間小鳥的速度為:v′=20m/s,
則落地的速度為:$v=\sqrt{v{′}^{2}+2gh}=\sqrt{400+400}$m/s=20$\sqrt{2}$m/s,方向與水平方向成45°.
(3)爆炸使小鳥們的動能增加了:$△{E}_{k}=\frac{1}{2}m{{v}_{1}}^{2}+\frac{1}{2}mv{′}^{2}+\frac{1}{2}m{{v}_{2}}^{2}$$-\frac{1}{2}M{{v}_{0}}^{2}$,
代入數(shù)據(jù)解得:△Ek=100J.
答:(1)爆炸前鳥的速度為20m/s;
(2)中間小鳥落地時的速度的大小為$20\sqrt{2}$m/s,方向水平方向成45°.
(3)爆炸使小鳥們的動能增加了100J.

點評 本題綜合考查了平拋運動的規(guī)律,以及動量守恒定律和運動學(xué)公式的綜合運用,有一定難度,需加強這方面的訓(xùn)練.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

8.一物體受繩的拉力作用由靜止開始前進(jìn),先做加速運動,然后作勻速運動,再改做減速運動,則下列說法中正確的是(  )
A.加速前進(jìn)時,繩拉物體的力大于物體拉繩的力
B.減速前進(jìn)時,繩拉物體的力小于物體拉繩的力
C.不管物體如何前進(jìn),繩拉物體的力與物體拉繩的力大小總相等
D.只有勻速前進(jìn)時,繩拉物體的力才等于物體拉繩的力

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科目:高中物理 來源: 題型:填空題

9.質(zhì)量為0.8Kg的長方體木塊靜止在傾角為30°的斜面上.若用平行于斜面沿水平方向大小等于3N的力推木塊,它仍然保持靜止,如圖.則木塊所受的摩擦力大小為5N.

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

6.小燈泡燈絲的電阻會隨溫度的升高而變化,一研究性學(xué)習(xí)小組在實驗室通過實驗研究這一問題,實驗室備有的器材是:
電壓表(0~3V,內(nèi)阻約3kΩ)、電流表(0~0.6A,內(nèi)阻約0.1Ω)、電池、開關(guān)、滑動變阻器、待測小燈泡、導(dǎo)線若干.實驗時,要求電表讀數(shù)從零開始變化,并能多測出幾組電流、電壓值,以便畫出U-I圖線,要求測量盡量準(zhǔn)確.

(1)請在圖1方框內(nèi)畫出實驗電路圖.
(2)根據(jù)實驗測得數(shù)據(jù)描繪出如圖2所示圖象,由圖分析可知,小燈泡電阻隨溫度變化的關(guān)系是小燈泡的電阻R隨溫度T升高而增大.
(3)試計算出電壓為1.0V時的電阻.

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

13.如圖所示,人重G1=300N,物體重G2=200N,地面粗糙.當(dāng)人用F=100N的力豎直向下拉繩子時,人和物無水平方向滑動.求:
(1)人對地面的彈力和地面對物體的彈力?
(2)固定定滑輪的輕桿受到彈力的大。

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

3.如圖所示,AB為固定在豎直平面內(nèi)粗糙傾斜軌道,BC為光滑水平軌道,CD為固定在豎直平面內(nèi)的光滑圓弧軌道,且AB與BC通過一小段光滑弧形軌道相連,BC與弧CD相切.已知AB長為L=10m,傾角θ=37°,BC長s=$\frac{35}{9}$m,CD弧的半徑為R=$\frac{25}{12}$m,O為其圓心,∠COD=143°.整個裝置處在水平向左的勻強電場中,電場強度大小為E=1×103N/C.一質(zhì)量為m=0.4kg電荷量為q=+3×10-3C的物體從A點以初速度vA=15m/s沿AB軌道開始運動.若物體與軌道AB間的動摩擦因數(shù)為μ=0.2,sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10m/s2,物體運動過程中電荷量不變.求:

(1)物體在AB軌道上運動時,重力和電場力對物體所做的總功;
(2)通過計算判斷物體能否到達(dá)D點;
(3)物體離開CD軌道后運動的最高點相對于O點的水平距離x.

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

10.用如圖甲所示的實驗裝置來“探究加速度與力關(guān)系”.現(xiàn)使小車A連接紙帶后置于水平放置的一端帶有定滑輪的足夠長的木板上,B為打點計時器、C為彈簧測力計,不計繩與滑輪的摩擦.實驗時,先接通電源再松開小車,打點計時器在紙帶上打下一系列點.
(1)甲同學(xué)打好三條紙帶,選取其中最好的一條,其中一段如圖乙所示:圖中A、B、C、D、E為計數(shù)點,相鄰的兩個計數(shù)點間有四個點未畫出.根據(jù)紙帶可計算出各計數(shù)點的瞬時速度,且VB=0.875 m/s; Va=0.525 m/s;還可求得小車加速度a=3.50 m/s2.(保留3位有效數(shù)字)

(2)若該同學(xué)利用已學(xué)的牛頓第二定律計算發(fā)現(xiàn)小車所受合外力小于測力計讀數(shù),明顯超出實驗誤差的正常范圍.你認(rèn)為主要原因是小車滑行時受到摩擦阻力較大,實驗操作中改進(jìn)的措施是使導(dǎo)軌傾斜一定角度,以平衡摩擦阻力..

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科目:高中物理 來源: 題型:填空題

7.如圖所示,將萬用表的選擇開關(guān)置于“歐姆”擋,再將兩支表筆分別與電阻Rt的兩端相連,這時表針恰好指在刻度盤的中央.請你根據(jù)題目所述的實際情況在下面的橫線上填“左”或“右”,以保證現(xiàn)象的描述正確無誤.
(1)若該電阻Rt是熱敏電阻,現(xiàn)往Rt上擦一些酒精,表針將向右偏轉(zhuǎn);若用吹風(fēng)機將熱風(fēng)吹向電阻,表外將向左偏轉(zhuǎn).
(2)若該電阻Rt是光敏電阻,現(xiàn)用不透光的黑紙將Rt包裹起來,電表的表針將向左偏轉(zhuǎn);若用手電筒光照射Rt,表針將向右偏轉(zhuǎn).

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

8.如圖,線圈的面積是0.05m2,共100匝,線圈總電阻為1Ω,外接電阻R=9Ω,勻強磁場的磁感應(yīng)強度為B=$\frac{1}{π}T$,當(dāng)線圈以300r/min的轉(zhuǎn)速勻速旋轉(zhuǎn)時,求:
(1)若從線圈處于中性面開始計時,寫出線圈中感應(yīng)電動勢的瞬時值表達(dá)式;
(2)電路中電壓表、電流表的示數(shù)各是多少?
(3)線框轉(zhuǎn)動一周外力做的功為多少?
(4)線框從圖示位置轉(zhuǎn)過30°的過程中通過電阻R的電量為多少?

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