如圖所示,在高為0.8m的光滑桌面上放著一個質(zhì)量為1.99kg的木塊,一顆質(zhì)量為10g的鉛彈,以某一速度從水平方向射中木塊,并把木塊打落在地面上,落地點與桌面的水平距離為0.4m.鉛彈射中木塊后留在木塊中,設(shè)增加的內(nèi)能有50%使鉛彈的溫度升高,則鉛彈的溫度升高多少攝氏度?已知鉛的比熱容為1.3×102J/(kg?℃),取g=10m/s2
分析:木塊離開桌面后做平拋運動,根據(jù)平拋運動的規(guī)律求出平拋的初速度.
鉛彈射中木塊過程中系統(tǒng)動量守恒,列出等式,結(jié)合能量守恒求解.
解答:解:設(shè)鉛彈初速度為v0,擊中木塊后的共同速度為v,離開桌面到落地用時t,打擊過程中產(chǎn)生的總內(nèi)能為Q,則
根據(jù)平拋運動的規(guī)律得
h=
1
2
gt2
s=vt
解得 v=1m/s      
由系統(tǒng)動量守恒得mv0=(m+M)v
  得v0=200m/s
根據(jù)能量守恒得  
1
2
m
v
2
0
=
1
2
(m+M)v2+Q

50%Q=cm△t
得△t=76.6℃
答:鉛彈的溫度升高76.6℃.
點評:本題主要考查了動量守恒定律、平拋運動的基本規(guī)律、能量的轉(zhuǎn)化和守恒關(guān)系的直接應(yīng)用,難度適中.
練習冊系列答案
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如圖所示,在高為h=5m的平臺右邊緣上,放著一個質(zhì)量M=3kg的鐵塊,現(xiàn)有一質(zhì)量為m=1kg的鋼球以v0=10m/s的水平速度與鐵塊在極短的時間內(nèi)發(fā)生正碰后被反彈,落地點距離平臺右邊緣的水平距離為l=2m.已知鐵塊與平臺之間的動摩擦因數(shù)為μ=0.4,重力加速度為g=10m/s2,已知平臺足夠長,求鐵塊在平臺上滑行的距離s(不計空氣阻力,鐵塊和鋼球都看成質(zhì)點).

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