18.質(zhì)量為4m的物塊靜止在光滑的水平面上,一個(gè)質(zhì)量為m的子彈以v0=220m/s的速度水平射入該物塊,子彈穿出時(shí)速度減小為v=60m/s.若將木塊固定在水平面上時(shí),相同的子彈再次以相同的速度水平射入該物塊,求:子彈再次穿出物塊時(shí)的速度.

分析 根據(jù)動(dòng)能定理求出物塊靜止在光滑的水平面上時(shí),阻力做功的大小,結(jié)合動(dòng)量守恒定律和能量守恒定律求解.

解答 解:質(zhì)量為4m的物塊靜止在光滑的水平面上,一個(gè)質(zhì)量為m的子彈以v0=220m/s的速度水平射入該物塊,子彈穿出時(shí)速度減小為v=60m/s.
子彈和物塊構(gòu)成一系統(tǒng),在水平方向上合外力為零,在水平方向上動(dòng)量守恒,設(shè)子彈穿出物塊瞬間木塊的速度為v2
mv0=mv1+4mv2 ,
v2=40m/s,
根據(jù)能量守恒定律得:fL=$\frac{1}{2}$×m×(220)2-$\frac{1}{2}×4m×$402-$\frac{1}{2}×m×$602,①
L為物塊的長度;
若將木塊固定在水平面上時(shí),相同的子彈再次以相同的速度水平射入該物塊,
根據(jù)動(dòng)能定理研究子彈得:
-fL=$\frac{1}{2}$mv′2-$\frac{1}{2}$m${v}_{0}^{2}$  ②
由①②解得:v′=100m/s,
答:子彈再次穿出物塊時(shí)的速度是100m/s.

點(diǎn)評(píng) 動(dòng)能定理的應(yīng)用不涉及運(yùn)動(dòng)過程的加速度、時(shí)間,一般比牛頓第二定律結(jié)合運(yùn)動(dòng)學(xué)公式解題要簡便.在同一題中可以選擇對(duì)不同研究對(duì)象運(yùn)用動(dòng)能定理去求解速度.要能知道運(yùn)動(dòng)過程中能量的轉(zhuǎn)化,能用能量守恒定律的觀點(diǎn)解決問題.

練習(xí)冊(cè)系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

8.如圖所示,一種β射線管由平行金屬板A、B和平行于金屬板的細(xì)管C組成細(xì)管C與兩金屬管等距.放射源S在A極板左端,可以向各個(gè)方向發(fā)射不同速度的β粒子.為使β粒子可能從細(xì)管C水平射出,可在A、B板間的整個(gè)空間加上(  )
A.垂直紙面向內(nèi)的勻速磁場
B.水平向左的勻強(qiáng)電場
C.豎直向上的勻強(qiáng)電場
D.方向互相垂直的勻強(qiáng)電場和勻強(qiáng)磁場

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9.如圖所示,半徑為R的圓環(huán)均勻帶電,單位長度的電荷量為λ,圓心在O點(diǎn),過圓心與環(huán)面垂直的軸線上有P點(diǎn),PO=r.以無窮遠(yuǎn)為電勢(shì)零點(diǎn),則關(guān)于P點(diǎn)的電勢(shì)φp大小的解答,有如下四個(gè)表達(dá)式,式中的k為靜電力常量.要判斷這四個(gè)表達(dá)式是否合理,你可以不必進(jìn)行復(fù)雜的計(jì)算,而根據(jù)所學(xué)的物理知識(shí)和物理方法進(jìn)行分析,從而判斷解的合理性或正確性.根據(jù)你的判斷,下述表達(dá)式中正確的是(  )
A.$\frac{2πkλR}{\sqrt{{R}^{2}+{r}^{2}}}$B.2πkλ$\sqrt{\frac{R}{{R}^{2}+{r}^{2}}}$C.$\frac{2πkλr}{R}$D.$\frac{2πkλ}{R}$

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

6.已知力F的一個(gè)分力F1跟F成30°角,大小未知,另一分力F2的大小為$\frac{\sqrt{3}F}{3}$,方向未知.則F1大小可能是( 。
A.$\frac{\sqrt{3}F}{2}$B.$\frac{\sqrt{3}F}{3}$C.$\frac{2\sqrt{3}F}{3}$D.$\sqrt{3}F$

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13.一輛汽車以72km/h的速度在平直的公路上勻速行駛,司機(jī)突然發(fā)現(xiàn)其正前方堵車,遂以1m/s2的加速度做勻減速直線運(yùn)動(dòng)并停下來等候了2min,道路恢復(fù)正常后,司機(jī)又以0.5m/s2的加速度做勻加速直線運(yùn)動(dòng)直到恢復(fù)原來的速度.求因汽車堵車而延誤的時(shí)間.

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3.如圖所示,水平面上帶有輕彈簧的物塊甲以3m/s的速度在光滑水平面上向左運(yùn)動(dòng),物塊乙以4m/s的速度向右運(yùn)動(dòng),甲、乙的質(zhì)量均為2kg.當(dāng)乙與彈簧接觸后(不粘連)( 。
A.彈簧的最大彈性勢(shì)能為25J
B.當(dāng)甲、乙相距最近時(shí),物塊甲的速率為零
C.當(dāng)乙的速率為0.8m/s時(shí),甲正在做加速運(yùn)動(dòng)
D.當(dāng)甲的速率為4 m/s時(shí),彈簧為自由長度

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10.在足夠長的粗糙斜面上,用平行于斜面的力推一物體沿斜面向上運(yùn)動(dòng),撤去推力開始計(jì)時(shí),在t=0至t=6s的時(shí)間內(nèi),物體速摩隨時(shí)間的變化情況如圖所示,g=10m/s2,由圖象可知( 。
A.運(yùn)動(dòng)過程中,物體重力是摩擦力的5倍
B.0〜1 S內(nèi)與1〜6s內(nèi),摩擦力平均功率之比為5:1
C.0〜1s內(nèi)與1〜6s內(nèi),物體機(jī)械能變化量大小之比為1:5
D.0〜1s內(nèi)與1〜6s內(nèi),物體重力勢(shì)能變化量大小之比為5:1

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7.某興趣小組的同學(xué)欲測出一阻值約為50kΩ的電阻Rx的阻值,實(shí)驗(yàn)要求:測量精度盡可能髙,電表讀數(shù)變化范圍盡可能大,滑動(dòng)變阻器調(diào)節(jié)范圍盡量大.備選器材有:
A.電源E1(電動(dòng)勢(shì)30V,內(nèi)阻約2Ω)
B.電源E2(電動(dòng)勢(shì)3V,內(nèi)阻約0.5Ω
C.電壓表V1(量程15V,內(nèi)阻約75kΩ)
D.電壓表V2(量程3V,內(nèi)阻約15kΩ)
E.電壓表V3(量程5V,內(nèi)阻為25kΩ)
F.滑動(dòng)變阻器R1(阻值0〜100Ω 額定電流0.5A)
G.滑動(dòng)變阻器R2(阻值0〜5Ω,額定電流2A)
H.定值電阻R3(阻值為100Ω,額定電流0.5A)
I.開關(guān)一只,導(dǎo)線若干
雖然沒有電流表,伹同學(xué)們熱烈討論后達(dá)成一致意見電壓表也可以間接的測出電流,因此,利用備選的器材依然可以測出Rx的阻值并滿足實(shí)驗(yàn)的要求.他們?cè)O(shè)計(jì)好電路,除被測電阻Rx外,還從備選器材中選擇了:一個(gè)電源、兩只電壓表、一個(gè)滑動(dòng)變阻器、定值電阻、一個(gè)開關(guān)和若干導(dǎo)線進(jìn)行實(shí)驗(yàn),圓滿地完成了實(shí)驗(yàn)任務(wù).
①他們選擇的電源是A,電壓表是C和E,滑動(dòng)變阻器是G.(均填器材的序號(hào)字母)
②請(qǐng)?jiān)诖痤}卡的虛線框中畫出實(shí)驗(yàn)電路圖.

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8.在反恐演習(xí)中,中國特種兵進(jìn)行了飛行跳傘表演.某傘兵從靜止的直升飛機(jī)上跳下,在t0時(shí)刻打開降落傘,在3t0時(shí)刻以速度v2著地.傘兵運(yùn)動(dòng)的速度隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖所示.下列結(jié)論正確的是( 。
A.在0~t0時(shí)間內(nèi)加速度不變,在 t0~3t0 時(shí)間內(nèi)加速度減小
B.降落傘打開后,降落傘和傘兵所受的阻力越來越小
C.在t0~3t0的時(shí)間內(nèi),平均速度$\overline{v}$=$\frac{{v}_{1}+{v}_{2}}{2}$
D.若第一個(gè)傘兵在空中打開降落傘時(shí)第二個(gè)傘兵立即跳下,則他們?cè)诳罩械木嚯x先增大后減小

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