如圖所示,在光滑的水平面上放著一個(gè)質(zhì)量為M="0.3" kg的木塊(可視為質(zhì)點(diǎn)),在木塊正上方1 m處有一個(gè)固定懸點(diǎn)O,在懸點(diǎn)O和木塊之間用一根長為2 m的不可伸長的輕繩連接.有一個(gè)質(zhì)量m="0.1" kg的子彈以80 m/s的速度水平射入木塊并留在其中,之后木塊繞O點(diǎn)在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng).g取10 m/s2.求:

(1)木塊以多大速度離開水平地面?
(2)當(dāng)木塊到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)輕繩對木塊的拉力多大?
(1)10 m/s (2)4 N
(1)設(shè)子彈打入木塊后共同速度為v,木塊離開水平地面速度為v1,由動(dòng)量守恒定律mv0=(m+M)v
帶入數(shù)值得v="20" m/s
木塊離開地面時(shí)沿繩方向速度瞬間減為零,只有垂直繩的速度v1=vcos60°="10" m/s
即木塊離開地面的速度為10 m/s.
(2)木塊從離開水平桌面到最高點(diǎn)系統(tǒng)機(jī)械能守恒,到最高點(diǎn)時(shí)速度為v3,繩子對木塊的拉力為F,由機(jī)械能守恒定律和牛頓定律有
(M+m)v32-(M+m)v12=-(M+m)g
F+(M+m)g=(M+m)
聯(lián)立解得F="4" N.
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

質(zhì)量為m的均勻木塊靜止在光滑水平面上,木塊左右兩側(cè)各有一位拿著完全相同步槍和子彈的射擊手.左側(cè)射手首先開槍,子彈相對木塊靜止時(shí)水平射入木塊的最大深度為d1,然后右側(cè)射手開槍,子彈相對木塊靜止時(shí)水平射入木塊的最大深度為d2,如圖所示.設(shè)子彈均未射穿木塊,且兩顆子彈與木塊之間的作用力大小均相等.當(dāng)兩顆子彈均相對于木塊靜止時(shí),下列判斷正確的是( 。
A.木塊靜止,dl=d2B.木塊向右運(yùn)動(dòng),d1<d2
C.木塊靜止,dl<d2D.木塊向左運(yùn)動(dòng),dl=d2

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

一段凹槽B放置在水平面上,槽與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.5,槽的內(nèi)表面光滑,在內(nèi)表面上有一小球A靠左側(cè)壁放置,此時(shí)小球A與槽的右側(cè)壁相距為l,如圖所示.A、B的質(zhì)量均為m.現(xiàn)對槽B施加一個(gè)大小等于2mg(g為重力加速度)、方向水平向右的推力F,使B和A一起開始向右運(yùn)動(dòng),當(dāng)槽B運(yùn)動(dòng)的距離為d時(shí),立刻將推力撤去,此后A和B發(fā)生相對運(yùn)動(dòng),再經(jīng)一段時(shí)間球A與槽的右側(cè)壁發(fā)生碰撞,碰后A和B立刻連在一起運(yùn)動(dòng).
(1)求撤去推力瞬間槽B的速度v的大小
(2)若A碰到槽的右側(cè)壁時(shí),槽已停下,求碰后槽B在水平面上繼續(xù)滑行的距離x.
(3)A碰到槽的右側(cè)壁時(shí),槽可能已停下,也可能未停下,試討論球A相對于槽從左側(cè)壁運(yùn)動(dòng)至右側(cè)壁所經(jīng)過的時(shí)間t與l和d的關(guān)系.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖所示,光滑的水平面上靜止停放著質(zhì)量均為m的A、B兩輛小車,A車上靜止站著一個(gè)質(zhì)量為
1
3
m的人.若此人從A車跳到B車上,并與B車保持相對靜止.在此過程中,A車、B車、人各自動(dòng)量變化的矢量和等于______.此后,A車與B車的速度大小之比為______.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

質(zhì)量為M的木塊靜止在光滑水平面上,一顆質(zhì)量為的子彈,以水平速度擊中木塊,木塊滑行距離后,子彈與木塊以共同速度運(yùn)動(dòng),子彈射入木塊的深度為。為表示該過程,甲、乙兩同學(xué)分別畫出了如下圖所示的示意圖,以下判斷中正確的是
A.當(dāng)時(shí),甲圖正確,當(dāng)時(shí)乙圖正確
B.當(dāng)子彈速度較大時(shí)甲圖正確,當(dāng)子彈速度較小時(shí)乙圖正確
C.不論速度、質(zhì)量大小關(guān)系如何,子彈對木塊的沖量和木塊對子彈的沖量大小相等
D.不論速度、質(zhì)量大小關(guān)系如何,木塊獲得的動(dòng)能總會(huì)少于摩擦產(chǎn)生的內(nèi)能

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:多選題

為了驗(yàn)證碰撞中的動(dòng)量守恒,實(shí)驗(yàn)宜在氣墊導(dǎo)軌上進(jìn)行,這樣就可以大大減小阻力,使滑塊在碰撞前后的運(yùn)動(dòng)可以看成是勻速運(yùn)動(dòng),使實(shí)驗(yàn)的可靠性及準(zhǔn)確度得以提高,在某次實(shí)驗(yàn)中,A、B兩鋁制滑塊在一個(gè)水平氣墊導(dǎo)軌上相碰,用閃光照相每隔0.2s的時(shí)間拍攝一次照片,每次拍攝閃光的延續(xù)時(shí)間很短,可以忽略不計(jì),如圖所示,已知A、B之間的質(zhì)量關(guān)系是mB=1.5mA,拍攝進(jìn)行了4次,第一次是在兩滑塊相撞之前,以后的三次是在碰撞之后,A原來處于靜止?fàn)顟B(tài),設(shè)A、B滑塊在拍攝閃光照片的這段時(shí)間內(nèi)是在10cm至105cm這段范圍內(nèi)運(yùn)動(dòng),(以滑塊上的箭頭位置為準(zhǔn)),根據(jù)閃光照片得出的結(jié)論中說法正確的是(  )
A.碰后A的速度為1.5m/s
B.碰后B的速度為1.5m/s
C.通過這幅圖片我們得到的結(jié)論是A、B組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒
D.通過這幅圖片我們得到的結(jié)論是A、B組成的系統(tǒng)動(dòng)量不守恒

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:填空題

如圖所示為“驗(yàn)證碰撞中的動(dòng)量守恒”的實(shí)驗(yàn)裝置.
(1)下列說法符合本實(shí)驗(yàn)要求的是______.
A.入射球比靶球質(zhì)量大或者小均可
B.每次入射球必須從同一高度由靜止釋放
C.安裝軌道時(shí)末端切線必須水平
D.實(shí)驗(yàn)中需要測量軌道末端離地面的高度
(2)實(shí)驗(yàn)中記錄了軌道末端在記錄紙上的豎直投影為O點(diǎn),經(jīng)多次釋放入射球,在記錄紙上找到了兩球的平均落點(diǎn)位置M、P、N,并測得它們到O點(diǎn)的距離分別為
.
OM
、
.
OP
.
ON
.已知入射球的質(zhì)量為m1,靶球的質(zhì)量為m2,只要驗(yàn)證等式______成立,即可認(rèn)為碰撞中的動(dòng)量守恒.
(3)滿足(2)的情況下,若滿足等式______成立,即可認(rèn)為碰撞為彈性碰撞.(僅用
.
OM
.
OP
.
ON
表示)

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

一彈簧振子的位移y隨時(shí)間t變化的關(guān)系式為y=0.1sin(2.5πt),位移y的單位為m,時(shí)間t的單位為s.則
A.彈簧振子的振幅為0.2m
B.彈簧振子的周期為1.25s
C.在t=0.2s時(shí),振子的運(yùn)動(dòng)速度為零
D.在任意0.2s時(shí)間內(nèi),振子的位移均為0.1m

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

做簡諧運(yùn)動(dòng)的彈簧振子在某段時(shí)間內(nèi)速度越來越大,則這段時(shí)間內(nèi)(  ).
A.振子的位移越來越大
B.振子正向平衡位置運(yùn)動(dòng)
C.振子速度與位移同向
D.振子速度與位移方向相反

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同步練習(xí)冊答案