質量為m=10 g的子彈水平射入靜止懸掛著的質量M=1 kg的沙袋內,沙袋擺角α=60°,擺長l=1 m,子彈射入沙袋產(chǎn)生的熱量80%被子彈吸收,子彈的溫度升高多少度?〔子彈的比熱容為c=378 J/(kg·℃),g取10 m/s2,不計空氣阻力〕

106.9 ℃

解析:設子彈的初速度為v0,射入后共同速率為v1,根據(jù)水平方向動量守恒,有

mv0=(M+m)v1                                                                 ①

根據(jù)機械能守恒定律,有

(M+m)v12=(M+m)gl(1-cos60°)                                                ②

由①②兩式解得

v1== m/s

v0=v1=101 m/s

子彈射入沙袋時系統(tǒng)損失的機械能轉化為內能

ΔE=mv02- (M+m)v12

=v02=Q

根據(jù)ηQ=cmΔt

因此子彈升高的溫度為:

Δt== ℃=106.9 ℃.


練習冊系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖9-8-4所示,水平軌道AB與半徑為R=360 m的光滑圓弧形軌道BC相切于B點,質量為M=0.99 kg的木塊靜止于B點,質量為m=10 g的子彈以v0=500 m/s的水平速度射入木塊而未穿出.若木塊與水平軌道間的動摩擦因數(shù)為μ=0.5,取g=10 m/s2,且已知cos5°=0.996.求:子彈射入后,木塊再經(jīng)過多長時間方可靜止?

 圖9-8-4

   

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如圖所示,一顆質量為m=10 g的子彈以水平速度v0=200 m/s擊穿一個靜止的沙袋后,速度減小為v=100 m/s.沙袋擊穿后,上升的最大高度為h=0.2 m.取g=10 m/s2,求:

(1)沙袋的質量.

(2)這一過程中系統(tǒng)的內能增加了多少?

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(1)沙袋的質量.

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