如圖16-3-4所示,質量為m的子彈,以速度v水平射入用輕繩懸掛在空中的木塊,木塊的質量為M,繩長為L,子彈停留在木塊中.求子彈射入木塊后的瞬間繩子中的張力的大小.

圖16-3-4


解析:

物理過程共有兩個階段:射入階段和圓周運動階段,射入階段可以為木塊還未擺動,繩子沒有傾斜,子彈和木塊所組成的系統(tǒng)水平方向不受外力作用,動量守恒,子彈停留在木塊中后以一定的速度做變速圓周運動,繩子傾斜,水平方向有了分力,動量不再守恒.

在子彈射入木塊的這一瞬間,系統(tǒng)動量守恒,取向左為正方向,由動量守恒定律有:0+mv=(m+M)v1

解得:v1=

隨后整體(m+M)以此速度向左擺動做圓周運動,在圓周運動的最低點,整體只受重力(m+M)g和繩子的拉力F作用,由牛頓第二定律有(取向上為正方向)

F-(m+M)g=(m+M)

將v1代入即得:F=(m+M)g+(m+M).

練習冊系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖16-3-4所示,甲、乙兩個小孩各乘一輛冰車在水平冰面上游戲.甲和他的冰車的質量共為M=30 kg,乙和它的冰車總質量也是30 kg,游戲時,甲推著一個質量為m=15 kg的箱子,和他一起以大小為v0=2.0 m/s的速度滑行,乙以同樣大小的速度迎面滑來.為了避免相撞,甲突然將箱子沿冰面推給乙,箱子滑到乙處時乙迅速把它抓住.若不計冰面的摩擦力.求甲至少要以多大的速度(相對于地面)將箱子推出,才能避免與乙相撞.

圖16-3-4

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如圖16-3-4所示,當磁鐵突然向銅環(huán)運動時,銅環(huán)的運動情況是(    )

16-3-4

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兩圓環(huán)A、B置于同一水平面上,其中A為均勻帶電絕緣環(huán),B為導體環(huán),當A以如圖16-3-4所示的方向繞中心轉動的角速度發(fā)生變化時,B中產(chǎn)生如圖所示方向的感應電流,則(    )

16-3-4

A.A可能帶正電且轉速減小                B.A可能帶正電且轉速增大

C.A可能帶負電且轉速減小                D.A可能帶負電且轉速增大

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圖16-3-4

A.A可能帶正電且轉速減小                B.A可能帶正電且轉速增大

C.A可能帶負電且轉速減小                D.A可能帶負電且轉速增大

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