【題目】如圖,長(zhǎng)為L(zhǎng)的輕繩下端懸掛有質(zhì)量為M的小鐵塊,鐵塊距離地面的高度為h,鐵塊可繞O點(diǎn)在豎直面內(nèi)運(yùn)動(dòng),開始時(shí)鐵塊保持靜止.現(xiàn)有一顆質(zhì)量為m的子彈水平射向鐵塊 后反向彈回,落地點(diǎn)距離O點(diǎn)的水平距離為s,而鐵塊在豎直面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng),且能經(jīng)過(guò)最高點(diǎn),已知重力加速度為g.求:
(1)鐵塊做圓周運(yùn)動(dòng)經(jīng)最高點(diǎn)時(shí)的最小速度;
(2)子彈射向鐵塊前的最小速度.

【答案】
(1)解:小鐵塊恰能經(jīng)過(guò)最高點(diǎn)時(shí)速度最小,設(shè)最小速度為v1,由牛頓第二定律得:

Mg=M

得:v1=


(2)解:設(shè)子彈打擊鐵塊后瞬間子彈的速度大小為v2,鐵塊的速度大小為v3.子彈射向鐵塊前的最小速度為v4

對(duì)于子彈,根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律有

h=

s=v2t

解得 v2=s

對(duì)于鐵塊,根據(jù)機(jī)械能守恒定律得

= +mg2L

解得 v3=

對(duì)子彈打擊鐵塊的過(guò)程,取向右為正方向,根據(jù)動(dòng)量守恒定律得

mv4=﹣mv2+Mv3

聯(lián)立解得 v4=M ﹣ms


【解析】(1)鐵塊恰好經(jīng)過(guò)最高點(diǎn)時(shí),由重力提供向心力,根據(jù)牛頓第二定律求出鐵塊在最高點(diǎn)的最小速度.(2)根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律求出子彈反彈后瞬間的速度,由機(jī)械能守恒定律求出子彈打擊鐵塊后瞬間的速度,再根據(jù)動(dòng)量守恒定律求子彈射向鐵塊前的最小速度.
【考點(diǎn)精析】掌握動(dòng)量守恒定律是解答本題的根本,需要知道動(dòng)量守恒定律成立的條件:系統(tǒng)不受外力或系統(tǒng)所受外力的合力為零;系統(tǒng)所受的外力的合力雖不為零,但系統(tǒng)外力比內(nèi)力小得多;系統(tǒng)所受外力的合力雖不為零,但在某個(gè)方向上的分量為零,則在該方向上系統(tǒng)的總動(dòng)量的分量保持不變.

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】一質(zhì)量m=0.6kg的物體以v0=20m/s的初速度從傾角為30°的斜坡底端沿斜坡向上運(yùn)動(dòng).當(dāng)物體向上滑到某一位置時(shí),其動(dòng)能減少了△Ek=18J,機(jī)械能減少了△E=3J.不計(jì)空氣阻力,重力加速度g=10m/s2 , 求:
(1)物體向上運(yùn)動(dòng)時(shí)加速度的大。
(2)物體返回斜坡底端時(shí)的動(dòng)能.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】圖中裝置可演示磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)線的作用.電磁鐵上下兩磁極之間某一水平面內(nèi)固定兩條平行金屬導(dǎo)軌,L是置于導(dǎo)軌上并與導(dǎo)軌垂直的金屬桿.當(dāng)電磁鐵線圈兩端a、b,導(dǎo)軌兩端e、f,分別接到兩個(gè)不同的直流電源上時(shí),L便在導(dǎo)軌上滑動(dòng).下列說(shuō)法正確的是( )

A.若a接正極,b接負(fù)極,e接正極,f接負(fù)極,則L向右滑動(dòng)
B.若a接正極,b接負(fù)極,e接負(fù)極,f接正極,則L向右滑動(dòng)
C.若a接負(fù)極,b接正極,e接正極,f接負(fù)極,則L向左滑動(dòng)
D.若a接負(fù)極,b接正極,e接負(fù)極,f接正極,則L向左滑動(dòng)

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖,在豎直平面內(nèi)有一固定光滑軌道,其中AB是長(zhǎng)為R的水平直軌道,BCD是圓心為O、半徑為R的 圓弧軌道,兩軌道相切于B點(diǎn).在外力作用下,一小球從A點(diǎn)由靜止開始做勻加速直線運(yùn)動(dòng),到達(dá)B點(diǎn)時(shí)撤除外力.已知小球剛好能沿圓軌道經(jīng)過(guò)最高點(diǎn)C,重力加速度大小為g.求:

(1)小球從在AB段運(yùn)動(dòng)的加速度的大。
(2)小球從D點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)所用的時(shí)間.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】圖(a)所示的xoy平面處于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁場(chǎng)方向與xoy平面(紙面)垂直,磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t變化的周期為T,變化圖線如圖(b)所示.當(dāng)B為+B0時(shí),磁感應(yīng)強(qiáng)度方向指向紙外.在坐標(biāo)原點(diǎn)O有一帶正電的粒子P,其電荷量與質(zhì)量恰好等于 .不計(jì)重力.設(shè)P在某時(shí)刻t0以某一初速度沿y軸正向O點(diǎn)開始運(yùn)動(dòng),將它經(jīng)過(guò)時(shí)間T到達(dá)的點(diǎn)記為A.

(1)若t0=0,則直線OA與x軸的夾角是多少?
(2)若t0=T/4,則直線OA與x軸的夾角是多少?
(3)為了使直線OA與x軸的夾角為π/4,在0<t0<π/4的范圍內(nèi),t0應(yīng)取何值?

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖甲,用“碰撞實(shí)驗(yàn)器”可以驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律,即研究?jī)蓚(gè)小球在軌道水平部分碰撞前后的動(dòng)量關(guān)系.

(1)圖中O點(diǎn)是小球拋出點(diǎn)在地面上的垂直投影.實(shí)驗(yàn)時(shí),先讓入射球m1多次從斜軌上S位置靜止釋放,找到其平均落地點(diǎn)的位置P,測(cè)量平拋射程OP.然后,把被碰小球m2靜置于軌道的水平部分,再將入射球m1從斜軌上S位置靜止釋放,與小球m2相碰,并多次重復(fù).接下來(lái)要完成的必要步驟是 . (填選項(xiàng)前的符號(hào))
A.用天平測(cè)量?jī)蓚(gè)小球的質(zhì)量m1、m2
B.測(cè)量小球m1開始釋放高度h
C.測(cè)量拋出點(diǎn)距離地面的高度H
D.分別找到m1、m2相碰后平均落地點(diǎn)的位置M、N
E.測(cè)量平拋射程OM、ON
(2)若兩球相碰前后的動(dòng)量守恒,其表達(dá)式可表示為(用①中測(cè)量的量表示)

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】A、B兩個(gè)物體在同一直線上做勻變速直線運(yùn)動(dòng),它們的速度時(shí)間圖象如圖所示,則( 。

A.0~6 s內(nèi)A,B兩物體運(yùn)動(dòng)方向相反
B.在0~4 s內(nèi) A,B兩物體的位移相同
C.在t=4s時(shí).A,B兩物體的速度相同
D.A物體的加速度比B物體的加速度大

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】在做“研究平拋運(yùn)動(dòng)”的實(shí)驗(yàn)中,為了確定小球在不同時(shí)刻在空中所通過(guò)的位置,實(shí)驗(yàn)時(shí)用了如圖所示的裝置.

先將斜槽軌道的末端調(diào)整水平,在一塊平整的木板表面釘上白紙和復(fù)寫紙.將該木板豎直立于水平地面上,使小球從斜槽上緊靠擋板處由靜止釋放,小球撞到木板并在白紙上留下痕跡A;將木板向遠(yuǎn)離槽口平移距離x,再使小球從斜槽上緊靠擋板處由靜止釋放,小球撞在木板上得到痕跡B;又將木板再向遠(yuǎn)離槽口平移距離x,小球再?gòu)男辈凵暇o靠擋板處由靜止釋放,再得到痕跡C.
若測(cè)得木板每次移動(dòng)距離x,A、B間距離y1 , B、C間距離y2 . 請(qǐng)回答以下問(wèn)題(重力加速度為g)
(1)為什么每次都要使小球從斜槽上緊靠擋板處由靜止釋放?
(2)如何檢驗(yàn)斜槽底端水平? .
(3)根據(jù)以上直接測(cè)量的物理量來(lái)求得小球初速度的表達(dá)式為v0=(用題中所給字母表示)

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖,滑塊a、b的質(zhì)量均為m,a套在固定豎直桿上,與光滑水平地面相距h,b放在地面上,a、b通過(guò)鉸鏈用剛性輕桿連接,由靜止開始運(yùn)動(dòng).不計(jì)摩擦,a、b可視為質(zhì)點(diǎn),重力加速度大小為g.則( )

A.a落地前,輕桿對(duì)b一直做正功
B.a落地時(shí)速度大小為
C.a下落過(guò)程中,其加速度大小始終不大于g
D.a落地前,當(dāng)a的機(jī)械能最小時(shí),b對(duì)地面的壓力大小為mg

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