【題目】裝甲車和戰(zhàn)艦采用多層鋼板比采用同樣質(zhì)量的單層鋼板更能抵御穿甲彈的射擊。通過對以下簡化模型的計(jì)算可以粗略說明其原因。質(zhì)量為2m、厚度為2d的鋼板靜止在水平光滑桌面上。質(zhì)量為m的子彈以某一速度垂直射向該鋼板,剛好能將鋼板射穿,F(xiàn)把鋼板分成厚度均為d、質(zhì)量均為m的相同兩塊,間隔一段距離水平放置,如圖所示。若子彈以相同的速度垂直射向第一塊鋼板,穿出后再射向第二塊鋼板,求子彈射入第二塊鋼板的深度。設(shè)子彈在鋼板中受到的阻力為恒力,且兩塊鋼板不會發(fā)生碰撞不計(jì)重力影響。
【答案】
【解析】
試題分析:設(shè)子彈初速度為,射入厚度為2d的鋼板后,最終鋼板和子彈的共同速度為V,由動量守恒得
①
解得
此過程中動能損失為 ②
解得
分成兩塊鋼板后,設(shè)子彈穿過第一塊鋼板時(shí)兩者的速度分別為和V1,由動量守恒得
③
因?yàn)樽訌椩阡摪逯惺艿降淖枇楹懔,射穿第一塊鋼板的動能損失為,由能量守恒得
④
聯(lián)立①②③④式,且考慮到必須大于,得 ⑤
設(shè)子彈射入第二塊鋼板并留在其中后兩者的共同速度為2,由動量定恒得
⑥
損失的動能為 ⑦
聯(lián)立①②⑤⑥⑦式得 ⑧
因?yàn)樽訌椩阡摪逯惺艿降淖枇楹懔Γ散嗍娇傻,射入第二塊鋼板的深度x為
⑨
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,光滑絕緣的水平地面上有相距為L的點(diǎn)電荷A、B,帶電量分別為和,今引人第三個(gè)點(diǎn)電荷C,使三個(gè)點(diǎn)電荷都處于平衡狀態(tài),則C的電荷量和放置的位置是( )
A、,在A左側(cè)距A為L處
B、,在A左側(cè)距A為處
C、,在B右側(cè)距B為L處
D、,在A點(diǎn)右側(cè)距A為處
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】在“研究勻變速直線運(yùn)動”的實(shí)驗(yàn)中,某物理小組的學(xué)生選用電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器,其交流電源的頻率為50Hz。他們從所打印的紙帶中挑選出一條點(diǎn)跡清晰的紙帶,如圖所示。0、1、2、3、4為計(jì)數(shù)點(diǎn),、、、為記數(shù)點(diǎn)間的距離。
(1)若紙帶上相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有四個(gè)打印點(diǎn)未標(biāo)出,則兩個(gè)相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)的時(shí)間間隔
s。
(2)利用紙帶求運(yùn)動物體加速度時(shí),該小組同學(xué)提出兩種方法:
方法甲:求出紙帶上相鄰兩點(diǎn)的瞬時(shí)速度,利用定義式求出加速度。
方法乙:利用推導(dǎo)式求出加速度。
對于方法甲,你認(rèn)為怎樣做可以進(jìn)一步減小誤差:
對于方法乙,式中表示的是
(3)試推證:當(dāng)物體做勻變速直線運(yùn)動時(shí),計(jì)算式成立。
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】某小組采用如圖的裝置驗(yàn)證動能定理。平衡摩擦力后,為簡化實(shí)驗(yàn),認(rèn)為小車受到的合力等于沙和沙桶的總質(zhì)量;卮鹣铝袉栴}:
(1)為了保證小車受到的合力大小近似等于沙和沙桶的總重力,沙和沙桶的總質(zhì)量應(yīng)____(選填“遠(yuǎn)大于”、“遠(yuǎn)小于”或“近似等于”)小車的質(zhì)量;
(2)讓沙桶帶動小車加速運(yùn)動,用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器記錄其運(yùn)動情況,在打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的紙帶上取兩點(diǎn),測出這兩點(diǎn)的間距L 和這兩點(diǎn)的速度大小 v1和v2( v1<v2)。若小車的質(zhì)量為M、此時(shí)沙和沙桶的總質(zhì)量為m,則本實(shí)驗(yàn)需驗(yàn)證的數(shù)學(xué)表達(dá)式為________。
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,a、b、c、d四個(gè)質(zhì)量均為m的帶電小球恰好構(gòu)成“三星拱月”之形,其中a、b、c三個(gè)完全相同的帶電小球在光滑絕緣水平面內(nèi)的同一圓周上繞O點(diǎn)做半徑為R的勻速圓周運(yùn)動,三小球所在位置恰好將圓周等分。小球d位于O點(diǎn)正上方h處,且在外力F作用下恰處于靜止?fàn)顟B(tài),已知a、b、c三小球的電荷量均為q,d球的電荷量為6q,。重力加速度為g,靜電力常量為k。則
A.小球a一定帶正電
B.小球b的周期為
C.小球c的加速度大小為
D.外力F豎直向上,大小等于
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖(a),長度L=0.8m的光滑桿左端固定一帶正電的點(diǎn)電荷A,其電荷量Q=;一質(zhì)量m=0.02kg,帶電量為q的小球B套在桿上。將桿沿水平方向固定于某非均勻外電場中,以桿左端為原點(diǎn),沿桿向右為x軸正方向建立坐標(biāo)系。點(diǎn)電荷A對小球B的作用力隨B位置x的變化關(guān)系如圖(b)中曲線I所示,小球B所受水平方向的合力隨B位置x的變化關(guān)系如圖(b)中曲線II所示,其中曲線II在0.16≤x≤0.20和x≥0.40范圍可近似看作直線。求:(靜電力常量)
(1)小球B所帶電量q;
(2)非均勻外電場在x=0.3m處沿細(xì)桿方向的電場強(qiáng)度大小E;
(3)在合電場中,x=0.4m與x=0.6m之間的電勢差U。
(4)已知小球在x=0.2m處獲得v=0.4m/s的初速度時(shí),最遠(yuǎn)可以運(yùn)動到x=0.4m。若小球在x=0.16m處受到方向向右,大小為0.04N的恒力作用后,由靜止開始運(yùn)動,為使小球能離開細(xì)桿,恒力作用的最小距離s是多少?
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,將小砝碼置于桌面上的薄紙板上,用水平向右的拉力將紙板迅速抽出,砝碼的移動很小,幾乎觀察不到,這就是大家熟悉的慣性演示實(shí)驗(yàn)。若砝碼和紙板的質(zhì)量分別為2m和m,各接觸面間的動摩擦因數(shù)均為μ。重力加速度為g。要使紙板相對砝碼運(yùn)動,所需拉力的大小至少應(yīng)大于( )
A. 3μmg B. 4μmg C. 5μmg D. 6μmg
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,某雜技演員在做手指玩耍盤子的高難度表演。若盤的質(zhì)量為m,手指與盤之間的動摩擦因數(shù)為,重力加速度為g,設(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩擦力,盤底處于水平狀態(tài)且不考慮盤的自轉(zhuǎn)。則下列說法正確的是( )
A. 若手指支撐著盤,使盤保持靜止?fàn)顟B(tài),則手指對盤的作用力大于mg
B. 若手指支撐著盤并一起水平向右勻速運(yùn)動,則盤受到水平向右的靜摩擦力
C. 若手指支撐著盤并一起水平向右勻加速運(yùn)動,則手對盤的作用力大小為
D. 若盤隨手指一起水平勻加速運(yùn)動,則手對盤的作用力大小不可超過
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示的(圖中長木板水平固定)是高中物理常用的力學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置,現(xiàn)用該裝置完成測定木塊運(yùn)動加速度
(1)下例實(shí)驗(yàn)照片中是否有實(shí)驗(yàn)錯(cuò)誤、不合理或不必要之處?若存在問題,請指明問題所在。
照片A(電鍵一側(cè)連蓄電池)照片B 木塊釋放位置
(2)如圖所示為從實(shí)驗(yàn)中得到的一條認(rèn)為最能反映木塊勻變速運(yùn)動紙帶的一部分,0,1,2,3,4,5,6為計(jì)數(shù)點(diǎn),相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)打點(diǎn)未畫出,從紙帶上測得則木塊的加速度大小(保留兩位有效數(shù)字)
(3)下列哪些措施能有助于減小實(shí)驗(yàn)的誤差( )
A.選用輸出電壓穩(wěn)定性更佳的穩(wěn)恒電源
B.選用輸出電壓變化周期更穩(wěn)定的交流電源
C.調(diào)節(jié)滑輪高度,使拉線與長木板平行
D.實(shí)驗(yàn)中滿足砝碼盤和砝碼的總質(zhì)量為遠(yuǎn)小于木塊的質(zhì)量M
E. 實(shí)驗(yàn)前先平衡滑塊與木板間的摩擦力
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