一同學(xué)站在h1=12m高的陽臺上,用玩具槍槍筒內(nèi)的彈簧將質(zhì)量為20g的彈丸以10m/s的速度水平射出,彈丸落入沙坑.最后這位同學(xué)在沙坑的沙面下豎直距離h2=10cm處找到了射出的彈丸.不計空氣阻力,求:(g取10m/s2
(1)玩具槍彈簧對彈丸所做的功;
(2)彈丸落到沙坑表面時的動能;
(3)彈丸克服沙坑阻力所做的功?
【答案】分析:(1)根據(jù)動能定理求出玩具槍彈簧對彈丸所做的功.
(2)根據(jù)機械能守恒定律求出彈丸落到沙坑表面時的動能.
(3)對在沙坑中運動的過程運用動能定理,求出克服沙坑阻力所做的功.
解答:解:(1)彈簧槍對彈丸所做的功等于彈丸射出彈簧槍時的動能,彈丸從彈簧槍膛射出處為A,由功能關(guān)系:
W=EKA=mvA2=1J                
(2)選沙坑的沙面為重力勢能的參考平面,彈丸從彈簧槍膛射出至落到沙面時(A到B)的過程中機械能守恒
初態(tài)機械能:EA=m vA2+mgh1
末態(tài)機械能:EB=mvB2
彈丸落到沙坑時的動能EB=EA=m vA2+mgh 1=3.4J           
(3)彈丸在沙坑中運動(B到C)的過程,由動能定理
mgh2+W=0-m vB2
W=-3.42J                        
答:(1)玩具槍彈簧對彈丸所做的功為1J.
(2)彈丸落到沙坑表面時的動能為3.4J.
(3)彈丸克服沙坑阻力所做的功為3.42J.
點評:本題考查動能定理的基本運用,運用動能定理解題首先要確定研究的過程,分析有哪些力做功,然后根據(jù)動能定理列式求解.
練習(xí)冊系列答案
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