7．如圖所示一根輕繩長1.6m，一端系在固定支架上，另一端懸掛一個質(zhì)量為1kg的砂箱．砂箱處于靜止．質(zhì)量為10g的子彈以水平速度v0=50m/s打入砂箱，其后以v=10m/s速度從砂箱穿出．g取10m/s2．求：
（1）砂箱和子彈作為一個系統(tǒng)共同損失的機(jī)械能；
（2）砂箱獲得速度后，上升的最大高度．
（3）砂箱從最高點(diǎn)返回到最低點(diǎn)處時，繩對砂箱的拉力大�。�

分析 （1）子彈擊穿砂箱的過程系統(tǒng)動量守恒，由動量守恒定律求出砂箱的速度，然后又能量守恒定律求出損失的機(jī)械能．
（2）砂箱向上擺動過程機(jī)械能守恒，由機(jī)械能守恒定律可以求出高度．
（3）由牛頓第二定律可以求出繩子對砂箱的拉力．

解答 解：（1）子彈射穿砂箱過程系統(tǒng)動量守恒，以子彈的初速度方向?yàn)檎较颍?br />由動量守恒定律得：mv0=mv+Mv木，代入數(shù)據(jù)解得：v木=0.4m/s，
能量守恒定律得：△E=$\frac{1}{2}$mv02-$\frac{1}{2}$mv2-$\frac{1}{2}$Mv木2，代入數(shù)據(jù)解得：△E=11.92J；
（2）對木塊，由機(jī)械能守恒定律得：
$\frac{1}{2}$Mv木2=MgH，代入數(shù)據(jù)解得：H=0.008m；
（3）在最低點(diǎn)，由牛頓第二定律得：
T-Mg=M$\frac{{v}_{木}^{2}}{L}$，代入數(shù)據(jù)解得：T=10.1N；
答：（1）砂箱和子彈作為一個系統(tǒng)共同損失的機(jī)械能為11.92J；
（2）砂箱獲得速度后，上升的最大高度為0.008m．
（3）砂箱從最高點(diǎn)返回到最低點(diǎn)處時，繩對砂箱的拉力大小為10.1N．

點(diǎn)評 本題考查了動量守恒定律與機(jī)械能守恒定律的應(yīng)用，分析清楚物體運(yùn)動過程是正確解題的關(guān)鍵，應(yīng)用動量守恒定律、能量守恒定律與牛頓第二定律可以解題．

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：填空題

17．重力為100N的木箱放在水平地板上，至少用40N的水平推力才能使它從原地開始運(yùn)動，木箱與地板間的最大摩擦力Fmax=40N．

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

18．如圖所示，A、B兩點(diǎn)固定兩個等量正點(diǎn)電荷，在A、B連線的中點(diǎn)C處放一點(diǎn)電荷（不計(jì)重力）．若給該點(diǎn)電荷一個初速度v0，v0方向與AB連垂直，則該點(diǎn)電荷可能的運(yùn)動情況為（　�。�
A．往復(fù)直線運(yùn)動
B．勻變速直線運(yùn)動
C．加速度不斷增大，速度不斷增大的直線運(yùn)動
D．加速度先后減小后增大，速度不斷增大的直線運(yùn)動

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

15．質(zhì)量為10kg的木箱放在水平地板上，至少要用70N的水平推力才能使它從原地開始運(yùn)動，用65N的水平推力就可使木箱繼續(xù)做勻速運(yùn)動．（重力加速度g取10m/s2）則
①木箱與地板間的最大靜摩擦力的大小為70 N；
②用60N的水平推力推靜止在水平地板上的該木箱時，木箱所受摩擦力大小為60N；
③木箱與地板間的動摩擦因數(shù)μ為0.65；
④用100N的水平推力推靜止在水平地板上的該木箱時，木箱所受摩擦力大小為65N．

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

2．一只標(biāo)有“6V  3W”的小燈泡，接在如圖16所示的電路中，設(shè)電源電壓和燈絲電阻均不變，求：
（1）小燈泡正常發(fā)光時的電阻是多少？
（2）當(dāng)滑動變阻器連入電路中的電阻為6Ω時，閉合開關(guān)后小燈泡恰能正常發(fā)光，求電源電壓是多少？
（3）如果換一電源及額定電壓為8V的燈泡，當(dāng)閉合開關(guān)S，滑動變阻器的滑片P滑到中點(diǎn)c時，燈泡正常發(fā)光，此時燈泡的電功率為P，當(dāng)滑片P滑到b端時，燈泡的實(shí)際功率為P′，已知P：P′=16：9，求所換電源的電壓？（設(shè)所換電源電壓和燈絲電阻均不變 ）

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科目：高中物理 來源： 題型：填空題

12．自然界中，任何物體都處于相互聯(lián)系中，要找到一個不受力的物體是不可能的．對（判斷對錯）

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

19．關(guān)于電場，下列敘述不正確的是（　�。�
A．以點(diǎn)電荷為圓心，r 為半徑的球面上，各點(diǎn)的場強(qiáng)都相同
B．正電荷周圍的電場強(qiáng)度一定比負(fù)電荷周圍的電場強(qiáng)度大
C．在電場中某點(diǎn)放入試探電荷q，該點(diǎn)的場強(qiáng)為E=$\frac{F}{q}$，取走q后，該點(diǎn)場強(qiáng)不為零
D．電荷所受電場力很大，該點(diǎn)電場強(qiáng)度一定很大

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

16．某實(shí)驗(yàn)小組利用拉力傳感器和速度傳感器探究“動能定理”．如圖1，他們將拉力傳感器固定在小車上，用不可伸長的細(xì)線將其通過一個定滑輪與鉤碼相連，用拉力傳感器記錄小車受到拉力的大�。谒阶烂嫔舷嗑�50.0cm的A、B兩點(diǎn)各安裝一個速度傳感器，記錄小車通過A、B時的速度大�。≤囍锌梢苑胖庙来a．

（1）實(shí)驗(yàn)主要步驟如下：
①測量小車和拉力傳感器的總質(zhì)量M′；把細(xì)線的一端固定在拉力傳感器上，另一端通過定滑輪與鉤碼相連；正確連接所需電路；
②將小車停在C點(diǎn)，釋放小車，小車在細(xì)線拉動下運(yùn)動，記錄細(xì)線拉力及小車通過A、B時的速度．
③在小車中增加砝碼，或減少鉤碼，重復(fù)②的操作．
（2）表是他們測得的一組數(shù)據(jù)，其中M是M′與小車中砝碼質(zhì)量之和，|v22-v12|是兩個速度傳感器記錄速度的平方差，可以據(jù)此計(jì)算出動能變化量△E，F(xiàn)是拉力傳感器受到的拉力，W是F在A、B間所做的功．表格中的△E3=0.600J，W3=0.610J．（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）
（3）根據(jù)表，我們在圖中的方格紙上作出△E-W圖線如圖2所示，它說明了拉力（合力）所做的功近似等于物體動能的改變量
次數(shù)M/kg|v22-v12|/（m/s）2△E/JF/NW/J
10.5000.7600.1900.4000.200
20.5001.650.4130.8400.420
30.5002.40△E31.220W3
41.0002.401.202.4201.21
51.0002.841.422.8601.43

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

6．實(shí)驗(yàn)裝置如圖1所示，讓重錘拖動紙帶自由下落，通過打點(diǎn)計(jì)時器打下一系列的點(diǎn)，對紙帶上的點(diǎn)跡進(jìn)行測量、分析和計(jì)算處理，即可驗(yàn)證重錘下落過程機(jī)械能是否守恒．
（1）下面列舉了驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律實(shí)驗(yàn)的幾個操作步驟：
A．按照圖示的裝置安裝實(shí)驗(yàn)器材；
B．將打點(diǎn)計(jì)時器接到學(xué)生電源輸出電壓為6V的“直流輸出”擋；
C．用天平測出重錘的質(zhì)量；
D．先釋放紙帶，然后立刻接通電源，打出一條紙帶；
E．測量紙帶上某些點(diǎn)間的距離；
F．根據(jù)測量的結(jié)果計(jì)算重錘下落過程中減少的重力勢能與增加的動能的關(guān)系．
其中沒有必要進(jìn)行的步驟是C，操作不當(dāng)?shù)牟襟E是BD．
（2）如圖2所示是某次實(shí)驗(yàn)打出的一條紙帶，選取紙帶上連續(xù)的五個點(diǎn)A、B、C、D、E，測出各點(diǎn)之間的距離分別為：x0=62.99cm，x1=7.19cm，x2=7.58cm，x3=7.97cm，x4=8.36cm所用電源的頻率f=50Hz，重鍾的質(zhì)量m=1.00kg，查得當(dāng)?shù)刂亓铀俣萭=9.80m/s2．
①重錘由O點(diǎn)運(yùn)動到D點(diǎn)，重力勢能的減少量等于8.40J，動能的增加量等于8.33J （保留三位有效數(shù)字），實(shí)驗(yàn)結(jié)論：在實(shí)驗(yàn)誤差允許的范圍內(nèi)，重錘下落過程機(jī)械能守恒．
②重錘從O點(diǎn)運(yùn)動到D點(diǎn)的過程中受到的平均阻力約為0.05N N．

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