5.如圖所示,質(zhì)量分別為m1=0.5kg、m2=0.49kg的兩個小滑塊固定在輕質(zhì)彈簧的兩端,靜止于光滑的水平面上,m1靠在光滑的豎直墻上.現(xiàn)有一質(zhì)量m=0.01kg的子彈,以v0=600m/s的水平初速度射入m2中,最后m1、m2都將向右運動.求在此過程中豎直墻對m1的沖量I.

分析 對子彈和滑塊2為研究對象,根據(jù)動量守恒求出子彈射入m2后的速度,在m2和m以共同速度v(方向向左)壓縮彈簧而后又回到碰撞的初位置時,由機(jī)械能守恒求出m2和m的共同速度大小,根據(jù)動量定理求出此過程中豎直墻對m1的沖量I.

解答 解:設(shè)子彈m和滑塊m2碰后的共同速度的大小為v,規(guī)定向左為正方向,對由滑塊m2和子彈m組成的系統(tǒng),
由動量守恒定律可得:mv0=(m+m2)v
解得v=$\frac{m{v}_{0}}{m+{m}_{2}}=\frac{0.01×600}{0.01+0.49}=12m/s$,
在m2和m以共同速度v(方向向左)壓縮彈簧而后又回到碰撞的初位置時,由機(jī)械能守恒可知,m2和m的共同速度大小仍為v(方向向右),此時彈簧、豎直墻對m1的作用力都為零.取m1、彈簧以及m2和m這一系統(tǒng)為研究對象,從m2開始向左運動到又回到初位置的整個過程,設(shè)墻對m1的沖量大小為I,對系統(tǒng)由動量定理可得:
I=(m+m2)v-[-(m2+m)v]
代入數(shù)據(jù)有:I=12N•s.
答:在此過程中豎直墻對m1的沖量I為12N.s.

點評 本題考查了動量守恒定律和動量定理的綜合運用,知道子彈和滑塊2組成的系統(tǒng)在子彈射入的過程中,動量守恒.知道墻對滑塊1的作用力是變力,只能通過動量定理求解沖量的大小.

練習(xí)冊系列答案
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A.細(xì)繩張力越小,細(xì)繩對圓柱體a的作用力越大
B.細(xì)繩張力越小,細(xì)繩對圓柱體a的作用力越小
C.細(xì)繩張力越大,細(xì)繩對圓柱體a的作用力越小
D.細(xì)繩張力越大,細(xì)繩對圓柱體a的作用力越大

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20.電磁炮是利用電磁發(fā)射技術(shù)制成的一種先進(jìn)殺傷武器,可大大提高彈丸的速度和射程.1980年,美國西屋公司為“星球大戰(zhàn)”建造的實驗電磁炮.能把m=300g的彈體(桿CD的質(zhì)量可忽略)加速到4km/s,其模型圖和原理圖如圖所示.若軌道寬d=3cm,通過的電流為I=100A,軌道間勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=80T,軌道摩擦不計.則
(1)CD稈和彈體所受安培力的大。
(2)安培力的最大功率P為多少?
(3)該電磁炮軌道長度為多少米?

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10.如圖,曲線a和直線b分別是在同一平直公路上行駛的汽車a和b的速度-時間(v-t)圖線.已知在t1時刻兩車第一次相遇,由圖可知(  )
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D.在t1到t2時間內(nèi),兩車的平均速度相等

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14.宇宙飛船處于完全失重的狀態(tài)下,飛船內(nèi)攜帶的下列儀器中仍可使用的是( 。
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(1)求物體與斜面間的動摩擦因數(shù)μ和拉力F的大;
(2)在圖乙上將6s內(nèi)物體運動的v-t圖象補(bǔ)畫完整,要求標(biāo)明相關(guān)數(shù)據(jù),但不要求寫出運算過程;
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