8.水平飛行的子彈打穿固定在水平面上的木塊后,子彈的動(dòng)能E1,機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的數(shù)值為△E1.同樣的子彈以同樣的速度擊穿放在光滑水平面上同樣的木塊后,子彈的動(dòng)能E2,機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的數(shù)值為△E2,假定在兩種情況下,子彈在木塊中受到的阻力大小是相同的,則E1和E2的大小關(guān)系為E1>E2,△E1和△E2的大小關(guān)系為△E1=△E2

分析 兩次擊中木塊過程中,子彈受的平均阻力f相同,兩次的加速度相等;子彈以同樣的初速度打穿放在光滑水平面上的同樣的木塊時(shí),木塊會(huì)在水平面內(nèi)滑動(dòng),所以第二次時(shí)子彈的位移S2要大于第一次的位移S1,結(jié)合位移的公式可以判定時(shí)間的關(guān)系和子彈損失的動(dòng)能之間的關(guān)系;根據(jù)能量守恒定律,系統(tǒng)摩擦生熱Q=fs,其中f為阻力,s為子彈相對(duì)于木塊的位移.

解答 解:兩次擊中木塊過程中,子彈受的平均阻力f相同,根據(jù)牛頓第二定律,兩次的加速度相等;第二次以同樣的速度擊穿放在光滑水平面上同樣的木塊,由于在子彈穿過木塊的過程中,木塊會(huì)在水平面內(nèi)滑動(dòng),所以第二次時(shí)子彈的位移S2要大于第一次的位移S1,即s2>s1;
兩次擊中木塊過程中,子彈受的平均阻力相同,阻力對(duì)子彈做功等于子彈損失的動(dòng)能:△EK=W=fs,由于S2>S1,所以△Ek1<△Ek2,故E1>E2
兩次擊中木塊過程中,子彈受的平均阻力相同,系統(tǒng)摩擦生熱Q=fd,其中f為阻力,d為子彈相對(duì)于木塊的位移.由于兩次子彈相對(duì)于木塊的位移都是木塊的厚度,所以系統(tǒng)機(jī)械能的損失相等,即△E1=△E2;
故答案為:E1>E2,△E1=△E2

點(diǎn)評(píng) 本題考查了動(dòng)量定理和能量守恒定律在子彈打木塊模型中的應(yīng)用,注意研究對(duì)象的選取和功能關(guān)系的應(yīng)用.

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

18.如圖所示,實(shí)線表示勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)線,虛線表示某一帶電粒子從a點(diǎn)進(jìn)入電場(chǎng)時(shí)通過該電場(chǎng)區(qū)域的運(yùn)動(dòng)軌跡,a、b是軌跡上的兩點(diǎn).若帶電粒子在運(yùn)動(dòng)中只受電場(chǎng)力作用,則由此圖可作出正確的判斷是(  )
A.粒子帶正電
B.粒子在a點(diǎn)的電勢(shì)能大于在b點(diǎn)的電勢(shì)能
C.粒子在a點(diǎn)的速度大于在b點(diǎn)的速度
D.粒子在a點(diǎn)的加速度大于在b點(diǎn)的加速度

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

19.跳傘運(yùn)動(dòng)員從高度H處由靜止下落,假設(shè)沿直線運(yùn)動(dòng),經(jīng)歷加速下降和減速下降兩個(gè)過程,最后以速度v著地.將運(yùn)動(dòng)員和傘看成一個(gè)系統(tǒng),質(zhì)量為M.在這兩個(gè)過程中,下列說法正確的是( 。
A.阻力對(duì)系統(tǒng)始終做負(fù)功,全程做功等于$\frac{1}{2}$Mv2-MgH
B.系統(tǒng)受到的合外力始終做正功,全程做功等于$\frac{1}{2}$Mv2
C.重力在加速過程中做的功比減速過程中做的功多
D.合外力在加速過程中的沖量比減速過程中的沖量小

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

16.下面說法錯(cuò)誤的是( 。
A.海王星是人們依據(jù)萬有引力定律計(jì)算出軌道而發(fā)現(xiàn)的
B.天王星是人們依據(jù)萬有引力定律計(jì)算出軌道而發(fā)現(xiàn)的
C.天王星的運(yùn)動(dòng)軌道偏離根據(jù)萬有引力定律計(jì)算出來的軌道,其原因是由于天王星受到軌道外面其他行星的引力作用
D.冥王星是人們依據(jù)萬有引力定律計(jì)算出軌道而發(fā)現(xiàn)的

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

3.一架質(zhì)量m=2.0×104kg的飛機(jī)在水平跑道上起飛,發(fā)動(dòng)機(jī)提供的推力恒為F1,在跑道上經(jīng)過s1=400m的加速運(yùn)動(dòng),達(dá)到起飛速度vM=100m/s.現(xiàn)要使該飛機(jī)能在s2=100m的航母跑道上起飛,需用電磁彈射器輔助.假設(shè)電磁彈射器對(duì)飛機(jī)施加恒定推力F2,飛機(jī)在地面和航母跑道上運(yùn)動(dòng)時(shí)所受的阻力均為Ff=1.0×104N,求:
(1)飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)的推力F1大小;
(2)電磁彈射器的推力F2大。
(3)電磁彈射器的平均輸出功率.

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

13.辨析題:如圖所示,AB和BC是由相同材料組成的絕緣斜面和水平面,A與C的水平距離為SAC=5m,高為H=2.8m,h=0.8m.質(zhì)量為m的小滑塊由A靜止開始釋放,它恰能運(yùn)動(dòng)到C而靜止.現(xiàn)在讓小滑塊帶上電量q,并在軌道所在處施加豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng),場(chǎng)強(qiáng)大小E=$\frac{mg}{2q}$,在A點(diǎn)給小滑塊一個(gè)沿斜面向下的4m/s的初速度,求滑塊滑出C后所拋出的水平距離是多大?
下面是一位同學(xué)對(duì)上述問題的求解:
未加電場(chǎng),滑塊由A運(yùn)動(dòng)到C,根據(jù)動(dòng)能定理有:
mg(H-h)-μmgsAC=0       (1)
加電場(chǎng)后,滑塊到C點(diǎn)的速度為v,由動(dòng)能定理:
(mg+qE)(H-h)-μmgsAC=$\frac{1}{2}$m(v2-v02)   (2)

再結(jié)合平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律可求出滑塊拋出的水平距離s
你認(rèn)為這位同學(xué)的解法是否合理?若合理,請(qǐng)完成計(jì)算;若不合理,請(qǐng)說明理由,并用你自己的方法算出正確結(jié)果.

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20.在光滑水平面上,物體m受一水平恒力F的作用向前運(yùn)動(dòng),如圖所示,它的正前方固定一根勁度系數(shù)足夠大的彈簧,當(dāng)物體從接觸彈簧開始到將彈簧壓縮到最短的過程中,下列說法中正確的是( 。
A.物體立即做減速運(yùn)動(dòng)B.物體的速度一直在增大
C.物體的速度先減小后增大D.物體的加速度先減小后增大

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17.如圖所示是某質(zhì)點(diǎn)做直線運(yùn)動(dòng)的v-t圖象,由圖可知這個(gè)質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)情況是( 。
A.15s~20s內(nèi)平均速度最大
B.質(zhì)點(diǎn)15s末離出發(fā)點(diǎn)最遠(yuǎn),20s末回到出發(fā)點(diǎn)
C.5s~15s內(nèi)做勻加速運(yùn)動(dòng),加速度大小為1m/s2
D.15s~20s內(nèi)做勻減速運(yùn)動(dòng),加速度大小為3.2m/s2

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

18.如圖所示,半徑為L1=2m的金屬圓環(huán)內(nèi)上、下半圓各有垂直圓環(huán)平面的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B1=$\frac{10}{π}$ T.長度也為L1、電阻為R的金屬桿ab,一端處于圓環(huán)中心,另一端恰好搭接在金屬環(huán)上,繞著a端沿逆時(shí)針方向勻速轉(zhuǎn)動(dòng),角速度為ω=$\frac{π}{10}$ rad/s.通過導(dǎo)線將金屬桿的a端和金屬環(huán)連接到圖示的電路中(連接a端的導(dǎo)線與圓環(huán)不接觸,圖中的定值電阻R1=R,滑片P位于R2的正中央,R2的總阻值為4R),圖中的平行板長度為L2=2m,寬度為d=2m.圖示位置為計(jì)時(shí)起點(diǎn),在平行板左邊緣中央處剛好有一帶電粒子以初速度v0=0.5m/s向右運(yùn)動(dòng),并恰好能從平行板的右邊緣飛出,之后進(jìn)入到有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,其磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B2,左邊界為圖中的虛線位置,右側(cè)及上下范圍均足夠大.(忽略金屬桿與圓環(huán)的接觸電阻、圓環(huán)電阻及導(dǎo)線電阻,忽略電容器的充放電時(shí)間,忽略帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)的電磁輻射的影響,不計(jì)平行金屬板兩端的邊緣效應(yīng)及帶電粒子的重力和空氣阻力)求:
(1)在0~4s內(nèi),兩極板間的電勢(shì)差UMN
(2)帶電粒子飛出電場(chǎng)時(shí)的速度;
(3)在上述前提下若粒子離開磁場(chǎng)后不會(huì)第二次進(jìn)入電場(chǎng),則磁感應(yīng)強(qiáng)度B2應(yīng)滿足的條件.

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