13．如圖所示，光滑水平面上有一輛質(zhì)量為M=1kg的小車，小車的上表面有一個(gè)質(zhì)量為m=0.9kg的滑塊，在滑塊與小車的擋板間用輕彈簧相連接，滑塊與小車上表面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.2，整個(gè)系統(tǒng)一起以v1=10m/s的速度向右做勻速直線運(yùn)動(dòng)．此時(shí)彈簧長度恰好為原長．現(xiàn)在用質(zhì)量為m0=0.1kg的子彈，以v0=50m/s的速度向左射入滑塊且不穿出，所用時(shí)間極短．已知當(dāng)彈簧壓縮到最短時(shí)的彈性勢能為Ep=8.6J．（g取10m/s2）求：
（1）子彈射入滑塊的瞬間滑塊的速度；
（2）從子彈射入到彈簧壓縮最短，滑塊在車上滑行的距離．

分析 （1）向左射入滑塊且不穿出，所用時(shí)間極短，子彈與滑塊的總動(dòng)量守恒，動(dòng)量守恒定律求出子彈射入滑塊后共同的速度．
（2）當(dāng)子彈，滑塊與小車三者的速度相同時(shí)，彈簧壓縮量最大，彈性勢能最大．由動(dòng)量守恒定律求出三者共同的速度，由能量守恒定律求解彈簧壓縮到最短時(shí)，滑塊在車上滑行的距離．

解答 解：（1））設(shè)子彈射入滑塊后的共同速度大為v2，設(shè)向右為正方向，以子彈與滑塊組成的系統(tǒng)為研究對象，由動(dòng)量守恒定律得：
mv1-mv0=（m+m0）v2 …①
代入數(shù)據(jù)解得：v2=4m/s…②
（2）彈簧壓縮到最短時(shí)，子彈、滑塊和車的速度相等，根據(jù)動(dòng)量守恒定律得：
Mv1+（m+m0）v2=（M+m+m0）v3 …③
代入數(shù)據(jù)解得：v3=7m/s…④
設(shè)最大彈性勢能為Epmax，對三個(gè)物體組成的系統(tǒng)應(yīng)用能量守恒定律得：
$\frac{1}{2}$Mv12+$\frac{1}{2}$（m+m0）v22-$\frac{1}{2}$（M+m+m0）v32=EPmax+μ（m0+m）gs…⑤
代入數(shù)值解得：s=0.2 m 
答：（1）子彈射入滑塊的瞬間滑塊的速度為4m/s；
（2）從子彈射入到彈簧壓縮最短，滑塊在車上滑行的距離為0.2m．

點(diǎn)評 本題考查了動(dòng)量守恒定律與能量守恒定律的應(yīng)用，分析清楚運(yùn)動(dòng)過程、應(yīng)用動(dòng)量守恒定律與能量守恒定律即可正確解題．

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：解答題

3．如圖交流電流表A1、A2、A3分別與電容器C、線圈L和電阻R串聯(lián)后接在同一交流電源上，供電電壓瞬時(shí)值u1=Umsinω1t，三個(gè)電流表各有不同的讀數(shù)．現(xiàn)換另一個(gè)電源供電，瞬時(shí)值為u2=Umsinω2t，ω2=2ω1．改換電源后，三個(gè)電流表的讀數(shù)變化情況分別為變大、變小、不變（填變大，變小還是不變）．

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

4．一小球初速度v0=6m/s水平拋出，高度h=80m，阻力不計(jì)，g=10m/s2，求：
（1）小球空中飛行的時(shí)間；
（2）水平射程．

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

1．某科學(xué)家提出年輕熱星體中核聚變的一種理論，其中的兩個(gè)核反應(yīng)方程為：
①${\;}_{1}^{1}$H+${\;}_{6}^{12}$C→${\;}_{7}^{13}$N；②${\;}_{1}^{1}$H+${\;}_{7}^{15}$N→${\;}_{6}^{12}$C+X
試完成下列（1）、（2）題：
（1）用上述輻射中產(chǎn)生的波長為λ=4×10-7m的單色光去照射逸出功為W=3.0×10-19J金屬材料銫時(shí)，能（填“能”或“不能”）產(chǎn)生光電效應(yīng)；若能，則產(chǎn)生的光電子的最大初動(dòng)能為1.97×10-19J．（普朗克常量h=6.63×10-34J•s，光在空氣中的速度c=3×108m/s）（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）
（2）試寫出原子核X的元素符號、質(zhì)量數(shù)和核電荷數(shù)；
已知原子核${\;}_{1}^{1}$H、${\;}_{6}^{12}$C、${\;}_{7}^{13}$N的質(zhì)量分別為mH=1.0078u、mC=12.0000u、mN=13.0057u，1u相當(dāng)于931MeV．試求每發(fā)生一次上述聚變反應(yīng)①所釋放的核能；（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

8．在$\overline{v}$+${\;}_{1}^{1}$H→${\;}_{0}^{1}$n+${\;}_{1}^{0}$e反應(yīng)過程中，
①若質(zhì)子認(rèn)為是靜止的，測得正電子動(dòng)量為p1，中子動(dòng)量為p2，p1、p2方向相同，求反中微子的動(dòng)量p．
②若質(zhì)子質(zhì)量為m1，中子質(zhì)量為m2，電子質(zhì)量為m3，m2＞m1．要實(shí)現(xiàn)上述反應(yīng)，反中微子能量至少是多少？（真空中光速為c）

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

18．物理學(xué)的發(fā)展豐富了人類對物質(zhì)世界的認(rèn)識，推動(dòng)了科學(xué)技術(shù)的創(chuàng)新和革命，促進(jìn)了物質(zhì)生產(chǎn)的繁榮與人類文明的進(jìn)步．下列敘述符合歷史事實(shí)的是（　�。�
A．亞里士多德發(fā)現(xiàn)了力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因
B．牛頓通過計(jì)算首先發(fā)現(xiàn)了海王星和冥王星
C．英國物理學(xué)家卡文迪許用實(shí)驗(yàn)的方法測出引力常量G
D．哥白尼提出了日心說，并發(fā)現(xiàn)了行星沿橢圓軌道運(yùn)行的規(guī)律

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

5．如圖甲所示，MN、PQ為間距L=0.5m足夠長的平行導(dǎo)軌，NQ⊥MN，導(dǎo)軌的電阻均不計(jì)．導(dǎo)軌平面與水平面間的夾角θ=37°，NQ間連接有一個(gè)R=4Ω的電阻．有一勻強(qiáng)磁場垂直于導(dǎo)軌平面且方向向上，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B0=1T，將一根質(zhì)量為m=0.05kg的金屬棒ab緊靠NQ放置在導(dǎo)軌上，且與導(dǎo)軌接觸良好．現(xiàn)由靜止釋放金屬棒，當(dāng)金屬棒滑行至cd處時(shí)達(dá)到穩(wěn)定速度，已知在此過程中通過金屬棒截面的電量q=0.2C，且金屬棒的加速度a與速度v的關(guān)系如圖乙所示，設(shè)金屬棒沿導(dǎo)軌向下運(yùn)動(dòng)過程中始終與NQ平行．（取g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8）求：
（1）金屬棒與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ和cd離NQ的距離S
（2）金屬棒滑行至cd處的過程中，電阻R上產(chǎn)生的熱量
（3）若將金屬棒滑行至cd處的時(shí)刻記作t=0，從此時(shí)刻起，讓磁感應(yīng)強(qiáng)度逐漸減小，為使金屬棒中不產(chǎn)生感應(yīng)電流，則磁感應(yīng)強(qiáng)度B應(yīng)怎樣隨時(shí)間t變化（寫出B與t的關(guān)系式）

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

4．在赤道上，假設(shè)有一棵蘋果樹長得很高，且其高度與月球距離地面的高度相等，如圖所示．若從該蘋果樹的頂部有一蘋果脫落（蘋果熟了后．蘋果將與蘋果樹脫離），則此蘋果將做（　　）
A．自由落體運(yùn)動(dòng)
B．與月球具有相同周期的勻速圓周運(yùn)動(dòng)
C．平拋運(yùn)動(dòng)，最終落到地面上
D．離心運(yùn)動(dòng)

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

5．如圖所示，重物A質(zhì)量為m，置于水平地面上，其上表面豎直固定著一根輕彈簧，彈簧長為L0，勁度系數(shù)為k，下端與物體相連接，現(xiàn)將上端P用手緩緩地豎直提起，使重物離開地面高度為h，則人所做的功（　�。�
A．等于mghB．大于mghC．小于mghD．無法確定

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