12.如圖所示,靜止在光滑水平面上的木板B的右端帶有豎直擋板,木板連同擋板的質(zhì)量為M=4kg,木板長為L=1m,木板的左端靜止放著一個質(zhì)量為m=1kg的小銅塊(可視為質(zhì)點)A,A、B之間的動摩擦因數(shù)μ=0.1,一顆質(zhì)量為m0=10g的子彈C以大小為v0=200m/s的水平速度射向銅塊,碰后以v1=100m/s的速度大小彈回,其后,A向前運動與B板的擋板相碰后,恰好回到木板的左端而不脫離木板.碰撞時間可忽略(g=10m/s2).求:
(1)A、B最后的速度大小v;
(2)A、B碰撞過程中系統(tǒng)損失的機(jī)械能△E.

分析 (1)對子彈打銅塊過程分析,該過程動量守恒,根據(jù)動量守恒定律可求得銅塊獲得的速度;再對銅塊和木塊分析,由動量守恒定律可求得最后的速度;
(2)在銅塊在木板上滑動過程中,摩擦力做功將A的動能轉(zhuǎn)化為B的動能以及內(nèi)能;根據(jù)摩擦力產(chǎn)生的內(nèi)能等于摩擦力與相對位移之間的乘積可求;則根據(jù)能量守恒可求得AB碰撞過程損失的機(jī)械能.

解答 解:(1)設(shè)向右為正方向,則對子彈和銅塊組成的系統(tǒng)由動量守恒定律可知:
m0v0=mv1-m0v0
代入數(shù)據(jù)解得:v1=3m/s;
此后銅塊與木塊由于合外力為零,則動量守恒,根據(jù)動量守恒定律可知:
mv1=(m+M)v
解得:v=0.6m/s;
(2)對A在B上滑動的總過程分析可知,A的動能減小,轉(zhuǎn)化為B的動能、由于摩擦產(chǎn)生的內(nèi)能和由于碰撞而產(chǎn)生的內(nèi)能;
由于摩擦力產(chǎn)生的內(nèi)能Q1=μmg2L=0.1×10×2=2J;設(shè)碰撞損失的機(jī)械能為Q,則由能量守恒關(guān)系可知:
$\frac{1}{2}m{v}_{1}^{2}$=Q+Q1+$\frac{1}{2}$(m+M)v2;
解得:Q=1.6J;
碰撞產(chǎn)生的熱量等地消耗的機(jī)械能;故由于碰撞而損失的機(jī)械能△E為1.6J;
答::(1)A、B最后的速度大小v為0.6m/s;
(2)A、B碰撞過程中系統(tǒng)損失的機(jī)械能△E為1.6J.

點評 本題考查動量守恒定律以及功能關(guān)系的應(yīng)用,要注意靈活選擇研究系統(tǒng),分析其動量和機(jī)械能是否守恒;并明確摩擦力做功產(chǎn)生的內(nèi)能的計算方法為Q=μmg△x,△x為相對運動的位移.

練習(xí)冊系列答案
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2.如圖所示,一光滑小球靜止放置在光滑半球面的最底端,利用豎直放置的光滑擋板水平向右緩慢地推動小球,在推動過程中擋板保持豎直,則在小球運動的過程中(該過程小球未脫離球面),木板對小球的推力F1,半球面對小球的支持力F2的變化情況正確的是(  )
A.F1一直減小B.F1先減小后增大C.F2一直增大D.F2先減小后增大

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3.如圖所示,某雜技演員質(zhì)量為60kg,坐在擺繩長為L的秋千上無初速蕩下,在初始位置秋千繩剛好水平伸直,在最低點演員速度大小為$\sqrt{2gL}$,則下列說法正確的是( 。
A.在蕩下的過程中演員速度越來越大
B.在最低點演員受到重力、彈力和向心力的作用
C.在最低點,秋千對演員的彈力大小與秋千繩長有關(guān)
D.在最低點,秋千對演員的彈力大小約為1800牛,與繩長無關(guān)

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

20.下列說法正確的是( 。
A.宇航員從地球到達(dá)太空,慣性減小
B.研究地球的公轉(zhuǎn)時可以把地球當(dāng)成質(zhì)點
C.物體對桌面的壓力和物體的重力是一對作用力與反作用力
D.參考系選擇的不同,物體的運動情況一定不同

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7.有一種“傻瓜”照相機(jī),其光圈(進(jìn)光孔徑)隨被拍攝物體的亮度自動調(diào)節(jié),而快門(曝光時間)是固定不變的.為估測該照相機(jī)的曝光時間,實驗者從某磚墻前的高處使一個石子自由落下,拍攝石子在空中的照片如圖.由于石子的運動,它在照片上留下了一條模糊的徑跡.已知每塊磚的平均厚度為6cm,拍攝到石子位置A距石子起落點豎直距離約1.25cm.估算這個照相機(jī)的曝光時間約為(  )
A.0.1sB.0.02sC.1sD.2s

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

1.如圖是某物體在t時間內(nèi)運動的位移-時間圖象和速度-時間圖象,從圖象上可以判斷和得到(  ) 
A.物體的位移-時間圖象是拋物線B.該物體做的是曲線運動
C.該物體運動的時間t為$\frac{16}{9}$sD.該物體運動的加速度為1.5m/s2

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

8.如圖所示,質(zhì)量為m=20kg的物體,在F=100N水平向右的拉力作用下由靜止開始運動.物體與水平面間的動摩擦因數(shù)μ=0.4.求:
(1)物體所受滑動摩擦力為多大?
(2)物體的加速度為多大?
(3)物體在4s內(nèi)的位移為多大?

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5.如圖所示,用絲線吊一個質(zhì)量為m的帶電(絕緣)小球處于勻強(qiáng)磁場中,空氣阻力不計,當(dāng)小球分別從A點和B點向最低點O運動且兩次經(jīng)過O點時( 。
A.小球的動能相同B.小球的向心加速度相同
C.小球所受的洛倫茲力相同D.絲線所受的拉力相同

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6.某同學(xué)用打點計時器研究物體的勻加速度直線運動,打出的紙帶上點跡清晰部分如圖所示,圖中兩相鄰計數(shù)點間有4個計時點未畫出,電源頻率f=50Hz.

(1)關(guān)于打點計時器的使用說法正確的是C
A.電磁打點計時器使用的是10V以下的直流電源
B.在測量物體速度時,先讓物體運動,后接通打點計時器的電源
C.如果打點計時器振針在紙帶上打出的痕跡不是間隔清晰的點,而是間隔清晰的短畫線,其可能原因是振針與計時器底板的間距偏小
D.紙帶上打的點越密,說明物體運動的越快
(2)打出圖上相鄰兩個記數(shù)點的時間間隔是0.1s;BE間的平均速度vBE=0.124m/s;打B點時物體的速度是0.088m/s;物體的加速度是0.24m/s2

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同步練習(xí)冊答案