15.如圖所示,為一個(gè)沖擊擺,它可以用來(lái)測(cè)量高速運(yùn)動(dòng)的子彈的速率.一質(zhì)量m=10g的子彈,以一定水平速度v射入沖擊擺的木質(zhì)擺錘中,沖擊擺的擺錘上升至最大高度時(shí)擺線與豎直方向的夾角為θ=60°,設(shè)擺錘質(zhì)量M=1.00kg,擺長(zhǎng)L=1.6m.運(yùn)動(dòng)過(guò)程不計(jì)空氣阻力,重力加速度g取10m/s2.求:
(1)子彈擊中擺錘后兩者的共同速度是多大?
(2)子彈的初速度v是多大?

分析 (1)子彈擊中擺錘后,整體上擺的過(guò)程,擺線的拉力不做功,只有重力做功,由機(jī)械能守恒定律可以求出共同速度;
(2)子彈擊中擺錘過(guò)程中系統(tǒng)動(dòng)量守恒,由動(dòng)量守恒定律可以求出子彈的初速度.

解答 解:(1)擺錘和子彈一起上升過(guò)程機(jī)械能守恒,則有:
$\frac{1}{2}$(M+m)v2=(M+m)gL(1-cosθ) 
代入數(shù)據(jù)解得子彈擊中擺錘后兩者的共同速度為:v=4m/s   
(2)子彈進(jìn)入木質(zhì)擺錘的過(guò)程中,內(nèi)力遠(yuǎn)大于外力,系統(tǒng)動(dòng)量守恒,取向右為正方向,則由動(dòng)量守恒定律得:
  mv=(m+M)v 
代入數(shù)據(jù),解得子彈的初速度:v=404m/s        
答:(1)子彈擊中擺錘后兩者的共同速度是4m/s.
(2)子彈的初速度v是404m/s.

點(diǎn)評(píng) 本題綜合考查了動(dòng)量守恒定律和機(jī)械能守恒定律,要知道子彈射擊的過(guò)程,屬于內(nèi)力遠(yuǎn)大于外力的情況,系統(tǒng)的動(dòng)量守恒.

練習(xí)冊(cè)系列答案
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4.如圖所示,帶電體P、Q可視為點(diǎn)電荷,電荷量相同.傾角為θ、質(zhì)量為M的斜面體放在粗糙水平面上,將質(zhì)量為m的物體P放在粗糙的斜面體上.當(dāng)物體Q放在與P等高(PQ連線水平)且與物體P相距為r的右側(cè)位置時(shí),P靜止且受斜面體的摩擦力為0,斜面體保持靜止,靜電力常量為k,則下列說(shuō)法正確的是(  )
A.P對(duì)斜面的壓力為0B.斜面體受到地面的摩擦力為0
C.P、Q所帶電荷量為$\sqrt{\frac{mgktanθ}{{r}^{2}}}$D.斜面體對(duì)地面的壓力為(M+m)g

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題

6.如圖所示,質(zhì)量為M的小車(chē)靜止在光滑的水平面上,質(zhì)量為m的物體(可視為質(zhì)點(diǎn))放在小車(chē)的最左端.在物體受到水平恒力F作用后,它們均由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng).設(shè)小車(chē)與物體間的滑動(dòng)摩擦力大小為f,車(chē)長(zhǎng)為L(zhǎng).當(dāng)物體從小車(chē)最左端滑動(dòng)到最右端時(shí),小車(chē)發(fā)生的位移為S.關(guān)于以下說(shuō)法,其中正確的是( 。
A.物體滑離小車(chē)時(shí)物體的動(dòng)能為(F-f)(S+L)
B.物體滑離小車(chē)時(shí)小車(chē)的動(dòng)能為fS
C.該過(guò)程物體克服摩擦力所做的功為fL
D.該過(guò)程小車(chē)和物體組成的系統(tǒng)機(jī)械能減少了fL,并轉(zhuǎn)化為系統(tǒng)的內(nèi)能

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

3.如圖所示,光滑固定導(dǎo)軌M、N水平放置,兩根導(dǎo)體棒P、Q平行放于導(dǎo)軌上,形成一個(gè)閉合回路,當(dāng)一條形磁鐵從高處下落接近回路時(shí)(  )
A.P、Q將相互靠攏,磁鐵的加速度仍為g
B.P、Q將相互遠(yuǎn)離,磁鐵的加速度小于g
C.P、Q將相互遠(yuǎn)離,磁鐵的加速度大于g
D.P、Q將相互靠攏,磁鐵的加速度小于g

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

10.我國(guó)發(fā)射了一顆地球資源探測(cè)衛(wèi)星,發(fā)射時(shí),先將衛(wèi)星發(fā)射至距離地面50km的近地圓軌道1上,然后變軌到近地點(diǎn)距離地面50km、遠(yuǎn)地點(diǎn)距離地面1500km的橢圓軌道2上,最后由軌道2進(jìn)入半徑為7900km的圓軌道3,軌道1、2相切于P點(diǎn),軌道2、3相切于Q點(diǎn).忽略空氣阻力和衛(wèi)星質(zhì)量的變化,則以下說(shuō)法正確的是( 。
A.該衛(wèi)星從軌道1變軌到軌道2需要在P處點(diǎn)火減速
B.該衛(wèi)星在軌道2上Q點(diǎn)的速度小于在軌道3上Q點(diǎn)的速度
C.該衛(wèi)星在軌道2上穩(wěn)定運(yùn)行時(shí),P點(diǎn)的速度小于Q點(diǎn)的速度
D.該衛(wèi)星在軌道2上Q點(diǎn)的加速度小于在軌道3上Q點(diǎn)的加速度

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

20.如圖所示,一端開(kāi)口,一端封閉的玻璃管,封閉端有一定質(zhì)量的氣體,開(kāi)口端置于水銀槽中,用彈簧測(cè)力計(jì)拉著玻璃試管而平衡,此時(shí)管內(nèi)外水銀面高度差為h1,彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)為F1.若在水銀槽中緩慢地倒入部分水銀,使槽內(nèi)水銀面升高一些,穩(wěn)定后管內(nèi)外水銀面高度差為h2,彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)為F2,則( 。
A.h1=h2,F(xiàn)1=F2B.h1>h2,F(xiàn)1>F2C.h1>h2,F(xiàn)1<F2D.h1<h2,F(xiàn)1>F2

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7.一定質(zhì)量的理想氣體由狀態(tài)A經(jīng)狀態(tài)B變化到狀態(tài)C的p-V圖象如圖所示.在由狀態(tài)A變化到狀態(tài)B的過(guò)程中,理想氣體的溫度升高(填“升高”、“降低”或“不變”).在由狀態(tài)A變化到狀態(tài)C的過(guò)程中,理想氣體吸收的熱量等于它對(duì)外界做的功(填“大于”、“小于”或“等于”)

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

4.用如圖甲所示的氣墊導(dǎo)軌來(lái)驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律,用頻閃照相機(jī)閃光4次拍得照片如圖乙所示,已知閃光時(shí)間間隔為△t=0.02s,閃光本身持續(xù)時(shí)間極短,已知在這4次閃光的時(shí)間內(nèi)A、B均在0~80cm范圍內(nèi)且第一次閃光時(shí),A恰好過(guò)x=55cm處,B恰好過(guò)x=70cm處,則由圖可知:

(1)兩滑塊在x=60cm處相碰.
(2)兩滑塊在第一次閃光后t=0.01s時(shí)發(fā)生碰撞.
(3)若碰撞過(guò)程中滿足動(dòng)量守恒,則A、B兩滑塊的質(zhì)量比為2:3.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:填空題

5.重10N的木塊用水平力F壓在豎直墻上靜止不動(dòng),已知F=100N,木塊與墻的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.25,此時(shí)墻對(duì)木塊的摩擦力的大小是10N;若撤去力F,木塊沿墻下滑,則此時(shí)墻對(duì)木塊的摩擦力大小是0.

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