【題目】如圖所示,放在光滑水平面上的小車(chē)可以在兩個(gè)固定障礙物AB之間往返運(yùn)動(dòng)。小車(chē)最左端放有一個(gè)小木塊,初始小車(chē)緊挨障礙物A靜止。某時(shí)刻,一粒子彈以速度v0射中木塊并嵌入其中。小車(chē)向右運(yùn)動(dòng)到與障礙物B相碰時(shí),木塊恰好運(yùn)動(dòng)到了小車(chē)的最右端,且小車(chē)與木塊恰好達(dá)到共速。小車(chē)和它上面的木塊同時(shí)與障礙物B相碰,碰后小車(chē)速度立即減為零,而木塊以碰撞之前的速度反彈,過(guò)一段時(shí)間,小車(chē)左端又與障礙物A相碰,碰后小車(chē)速度立即減為零,木塊繼續(xù)在小車(chē)上向左滑動(dòng),速度逐漸減為零而停在小車(chē)上。已知小車(chē)的質(zhì)量為m,長(zhǎng)度為L,小木塊質(zhì)量為m,子彈質(zhì)量為m。子彈和小木塊都可以看做質(zhì)點(diǎn)。求:

(1)小木塊運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的最大速度;

(2)小車(chē)從左到右運(yùn)動(dòng)的最大距離以及小木塊與小車(chē)間的動(dòng)摩擦因數(shù);

(3)小木塊最終停止運(yùn)動(dòng)后,木塊在小車(chē)上的位置與小車(chē)右端的距離。

【答案】(1) (2) (3)

【解析】

(1)設(shè)子彈和木塊的共同速度為v1,根據(jù)動(dòng)量守恒定律:

解得:

(2)內(nèi)嵌子彈的小木塊與小車(chē)作用過(guò)程,系統(tǒng)動(dòng)量守恒,設(shè)共同速度為v2

則有:

解得:

小木塊與小車(chē)之間的摩擦力為,木塊從A運(yùn)動(dòng)到B的路程為

對(duì)小木塊有:

對(duì)小車(chē)有:

解得 ;

小車(chē)從A運(yùn)動(dòng)到B的路程為:

動(dòng)摩擦因數(shù):

(3)內(nèi)嵌子彈的小木塊反彈后與小車(chē)達(dá)到相對(duì)靜止?fàn)顟B(tài),共同速度為,相對(duì)小車(chē)滑行的距離為,小車(chē)停后小木塊做勻減速運(yùn)動(dòng),相對(duì)小車(chē)滑行距離為

根據(jù)動(dòng)量守恒有:

解得:

根據(jù)能量守恒:

對(duì)內(nèi)嵌子彈的小木塊,根據(jù)動(dòng)能定理有:

解得:

內(nèi)嵌子彈的小木塊在小車(chē)上的位置與小車(chē)右端的距離:

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】如圖所示,質(zhì)量為m的物體套在足夠長(zhǎng)的固定傾斜直桿上,并用彈性繩連接于O點(diǎn).桿與水平方向的夾角為θ,桿上C點(diǎn)位于O點(diǎn)的正下方.物體與桿間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ<tan θ.物體在A點(diǎn)時(shí),繩水平且處于原長(zhǎng)狀態(tài).將物體從A點(diǎn)由靜止釋放,則物體(  )

A. C點(diǎn)時(shí),速度可能為0

B. C點(diǎn)時(shí),加速度可能為0

C. 下滑過(guò)程中加速度先減小后增大

D. 可以再次回到A點(diǎn)

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,一水平放置的平行板電容器與電源相連,開(kāi)始時(shí)開(kāi)關(guān)閉合。一帶電油滴沿兩極板中心線(xiàn)方向以一初速度射入,恰好沿中心線(xiàn)①通過(guò)電容器。則下列判斷正確的是

A. 粒子帶正電

B. 保持開(kāi)關(guān)閉合,將B板向上平移一定距離,可使粒子沿軌跡②運(yùn)動(dòng)

C. 保持開(kāi)關(guān)閉合,將A板向上平移一定距離,可使粒子仍沿軌跡①運(yùn)動(dòng)

D. 斷開(kāi)開(kāi)關(guān),將B板向上平移一定距離,可使粒子沿軌跡②運(yùn)動(dòng),

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】下列說(shuō)法正確的是( )

A. 盧瑟福通過(guò)對(duì)α粒子散射實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析,提出了原子核內(nèi)有中子存在

B. 核泄漏事故污染物137CS能夠產(chǎn)生對(duì)人體有害的輻射,其核反應(yīng)方程式為,可以判斷x為電子

C. 若氫原子從能級(jí)向能級(jí)躍遷時(shí)輻射出的光不能使某金屬發(fā)生光電效應(yīng),則氫原子從能級(jí)向能級(jí)躍遷時(shí)輻射出的光也不能使該金屬發(fā)生光電效應(yīng)

D. 質(zhì)子、中子、粒子的質(zhì)量分別是、,質(zhì)子和中子結(jié)合成一個(gè)粒子,釋放的能量是

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】在追尋科學(xué)家研究足跡的過(guò)程中,某同學(xué)為探究恒力做功和物體動(dòng)能變化間的關(guān)系,采用了如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置。

1)實(shí)驗(yàn)時(shí),該同學(xué)用鉤碼的重力表示小車(chē)受到的合力,為了減小這種做法帶來(lái)的實(shí)驗(yàn)誤差,你認(rèn)為應(yīng)該采取的措施是____。(多選,填選項(xiàng)前的字母)

A.接通電源的同時(shí)釋放小車(chē)

B.保證細(xì)線(xiàn)與長(zhǎng)木板平行

C.把長(zhǎng)木板不帶滑輪的一端適當(dāng)墊高以平衡摩擦力

D.保證鉤碼的質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車(chē)的質(zhì)量

2)如圖乙所示是實(shí)驗(yàn)中得到的一條紙帶,其中A、B、C、D、E、F是連續(xù)的六個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn),相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為T = 0.10 s,圖中S1 = 4.00 cm,S2 = 10.00 cm,S = 10.50 cm。測(cè)出小車(chē)的質(zhì)量為M = 0.45 kg,鉤碼的總質(zhì)量為m = 0.05 kg。從打B點(diǎn)到打E點(diǎn)的過(guò)程中,合力對(duì)小車(chē)做的功是__________,小車(chē)動(dòng)能的增量是____________________。(g=9.8m/s2,結(jié)果保留2位有效數(shù)字)

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,U形管內(nèi)盛有水銀,一端開(kāi)口,另一端封閉一定質(zhì)量的理想氣體,被封閉氣柱的長(zhǎng)度為10cm,左右兩管液面高度差為1.7cm,大氣壓強(qiáng)p=75.0cmHg,F(xiàn)逐漸從U形管中取走一部分水銀,使得左右兩管液面高度差變?yōu)?/span>10cm。求:

兩管液面高度差變?yōu)?/span>10cm后,被封閉氣柱的長(zhǎng)度是多少;

需要向U形管內(nèi)注入多少厘米的水銀,才能讓高度差從10cm變?yōu)閮晒芤好纨R平。

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】核能作為一種新能源在現(xiàn)代社會(huì)中已不可缺少,我國(guó)在完善核電安全基礎(chǔ)上將加大核電站建設(shè)。核泄漏中的钚(Pu)是一種具有放射性的超鈾元素,它可破壞細(xì)胞基因,提高罹患癌癥的風(fēng)險(xiǎn)。已知钚的一種同位素Pu的半衰期為24100年,其衰變方程為Pu→X+He+γ,下列有關(guān)說(shuō)法正確的是( )

A.X原子核中含有92個(gè)中子。

B.100個(gè)Pu經(jīng)過(guò)24100年后一定還剩余50個(gè)。

C.由于衰變時(shí)釋放巨大能量,根據(jù)E=mc2,衰變過(guò)程總質(zhì)量增加。

D.衰變發(fā)出的放射線(xiàn)是波長(zhǎng)很短的光子,具有很強(qiáng)的穿透能力。

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,是中國(guó)古代玩具飲水鳥(niǎo),它的神奇之處是,在鳥(niǎo)的面前放上一杯水,鳥(niǎo)就會(huì)俯下身去,把嘴浸到水里,了一口水后,鳥(niǎo)將繞著O點(diǎn)不停擺動(dòng),一會(huì)兒它又會(huì)俯下身去,再一口水.A、B是鳥(niǎo)上兩點(diǎn),則在擺動(dòng)過(guò)程中

A. AB兩點(diǎn)的線(xiàn)速度大小相同 B. A、B兩點(diǎn)的向心加速度大小相同

C. AB兩點(diǎn)的角速度大小相同 D. A、B兩點(diǎn)的向心加速度方向相同

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,兩條粗糙平行導(dǎo)軌間距離是0.5m,水平固定放置在桌面上,導(dǎo)軌一部分位于有理想邊界的磁場(chǎng)中,磁場(chǎng)垂直導(dǎo)軌平面向下,導(dǎo)軌與的電阻連接。質(zhì)量為0. 2kg的金屬桿垂直放置于導(dǎo)軌上,與導(dǎo)軌接觸良好,導(dǎo)軌及金屬桿的電阻忽略不計(jì)。在t0=0時(shí)刻,給金屬桿施加一個(gè)水平向左的恒定拉力F,金屬桿由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng),在t1 =l0s時(shí),以速度vl=4m/s進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng)且恰好做勻速運(yùn)動(dòng),在t2=15s時(shí)刻,撤去拉力F,與此同時(shí)磁感應(yīng)強(qiáng)度開(kāi)始逐漸減小,金屬桿中不再有感應(yīng)電流,金屬桿勻減速運(yùn)動(dòng)到t3=20s時(shí)停止,下面說(shuō)法正確的是

A. 拉力F=0. 08N

B. t1t2時(shí)間內(nèi)磁感應(yīng)強(qiáng)度為0.2T

C. 回路磁通量的最大值為4Wb

D. t2t3時(shí)間內(nèi)穿過(guò)閉合回路的磁通量隨時(shí)間均勻減小

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同步練習(xí)冊(cè)答案