分析 (1)從v-t圖象和題意讀出,小物塊被擊中之前之后瞬間速度大小分別為v0=2 m/s,v1=4 m/s.對于子彈打擊木塊的過程,運(yùn)用動量守恒定律列式,可求得子彈穿出小物塊時的速度;
(2)首先從圖象中找出物體僅在摩擦力作用下運(yùn)動時加速度,后由牛頓第二定律求得木塊所受的摩擦力.由圖求出在速度恢復(fù)的過程中物塊向左發(fā)生位移,再由功的公式求傳送帶摩擦力對物體做的功;
(3)為了求出由于摩擦產(chǎn)生的熱量,必須得到由于摩擦物體與傳送帶之間相對的路程,本題應(yīng)該分兩段來討論,第一段物體與傳送帶向不同的方向運(yùn)動,相對路程為他們相對地面路程的和;第二段物體與傳送帶同向運(yùn)動,相對路程為他們相對地面路程的差.摩擦力與相對路程的乘積即為產(chǎn)生的熱量.
解答 解:(1)小物塊被擊中之前之后瞬間速度大小分別為:v0=2 m/s,v1=4 m/s.
子彈與小物塊作用過程動量守恒,取水平向右為正方向,由動量守恒定律得:M v0-mv=-M v1+mv′
代入數(shù)據(jù)可得子彈穿出時的速度 v′=-300 m/s,方向向左
(2)由圖象知小物塊的加速度為:a=$\frac{△v}{△t}$=$\frac{2-(-4)}{3}$=2m/s2
傳送帶對木塊的摩擦力為:f=Ma=2×1N=2N
在速度恢復(fù)的過程中物塊向左發(fā)生位移為:s=$\frac{4+2}{2}×1$m=3m
傳送帶對物塊做功為:W=-fs=-2×3J=-6J
(3)0-2s時間內(nèi) t1=2s.
小物塊與傳送帶相對位移為:△s1=v t1+$\frac{{v}_{1}}{2}$ t1=8m
2-3s 的時間內(nèi) t2=1s
小物塊與傳送帶相對位移大小為:△s2=v t2-$\frac{v}{2}$ t2=1m
摩擦生熱為:Q=f(△s1+△s2)
聯(lián)立得:Q=18J
答:(1)子彈穿出小物塊時的速度為-300 m/s 方向向左;
(2)傳送帶摩擦力對物體做的功為-6J;
(3)整個過程中小木塊和傳送帶由于摩擦所產(chǎn)生的熱量為18J.
點(diǎn)評 本題借助傳送帶模型考查了功能關(guān)系,解題的關(guān)鍵是正確認(rèn)識v-t圖象的物理意義:斜率表示加速度,“面積”表示位移.
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | 兩線圈中產(chǎn)生的焦耳熱可能相等 | |
B. | 兩線圈剛進(jìn)入磁場時受到的安培力一定不相等 | |
C. | 整個過程中兩線圈的重力做功的功率一定相等 | |
D. | 兩線圈落地時的速度大小相等 |
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | 由a=$\frac{{v}^{2}}{r}$可知,a與r成反比 | B. | 由a=ω2r可知,a與r成正比 | ||
C. | 由v=ωr可知,ω與r成反比 | D. | 由ω=2πn可知,ω與n成正比 |
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | a與b兩物塊運(yùn)動位移和時間均相等 | |
B. | 重力對a與b兩物塊所做的功相等 | |
C. | 重力對a與b兩物塊所做功的平均功率相等 | |
D. | a與b兩物塊運(yùn)動到水平面時,重力做功的瞬時功率相同 |
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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | 拋出物m1的質(zhì)量要小于剩下的質(zhì)量m2才能獲得反沖 | |
B. | 若拋出質(zhì)量m1大于剩下的質(zhì)量m2,則m2的反沖力大于m1所受的力 | |
C. | 反沖運(yùn)動中,牛頓第三定律適用,但牛頓第二定律不適用 | |
D. | 對拋出部分和剩余部分都適用于牛頓第二定律 |
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | 僅限于一維碰撞 | |
B. | 任何情況下m1v12+m2v22=m1v1′2+m2v2′2也一定成立 | |
C. | 式中的v1、v2、v1′、v2′都是速度的大小 | |
D. | 式中的不變量是m1和m2組成的系統(tǒng)的質(zhì)量與速度乘積的矢量和 |
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | 一切物體都在不停的發(fā)射紅外線 | |
B. | 紫外線有顯著的熱效應(yīng) | |
C. | 在變化的電場周圍一定產(chǎn)生變化的磁場 | |
D. | X射線的穿透本領(lǐng)比γ射線更強(qiáng) |
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科目:高中物理 來源: 題型:多選題
A. | 1:1 | B. | 1:2 | C. | 1:3 | D. | 1:4 |
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