15.如圖所示,光滑的桿MN水平固定,物塊A穿在桿上,可沿桿無(wú)摩擦滑動(dòng),A通過長(zhǎng)度為L(zhǎng)的輕質(zhì)細(xì)繩與物塊B相連,A、B質(zhì)量均為m且可視為質(zhì)點(diǎn).一質(zhì)量也為m的子彈水平射入物塊B后未穿出,若桿足夠長(zhǎng),此后運(yùn)動(dòng)過程中繩子偏離豎直方向的最大夾角為60°.求子彈剛要射入物塊B時(shí)的速度大。

分析 子彈射入木塊的過程中,子彈和木塊組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒,子彈開始射入物塊B到繩子偏離豎直方向夾角最大的過程中,系統(tǒng)水平方向上動(dòng)量守恒,結(jié)合動(dòng)量守恒定律和能量守恒定律求出子彈剛要射入物塊時(shí)的速度大。

解答 解:子彈射入木塊B的過程中,子彈和木塊B組成的系統(tǒng)水平方向上動(dòng)量守恒,規(guī)定子彈的速度方向?yàn)檎较,有?br />mv0=2mv1   ①
子彈開始射入物塊B到繩子偏離豎直方向夾角最大的過程中,系統(tǒng)水平方向上動(dòng)量守恒,有:
mv0=3mv2   ②
根據(jù)能量守恒得,$2mgL(1-cos60°)=\frac{1}{2}×2m{{v}_{1}}^{2}-$$\frac{1}{2}×3m{{v}_{2}}^{2}$   ③
聯(lián)立三式解得${v}_{0}=2\sqrt{3gL}$.
答:子彈剛要射入物塊B時(shí)的速度大小為$2\sqrt{3gL}$.

點(diǎn)評(píng) 本題考查了動(dòng)量守恒和能量守恒的綜合,運(yùn)用動(dòng)量守恒解題關(guān)鍵確定好研究的系統(tǒng),結(jié)合動(dòng)量守恒列式求解,難度中等.

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題

5.如圖所示,AB為傾角θ=37°的粗糙斜面軌道,通過一小段光滑圓弧與光滑水平軌道BC相連接,質(zhì)量為m2的小球乙靜止在水平軌道上,質(zhì)量為m1的小球甲以速度v0與乙球發(fā)生彈性正碰.若m1:m2=1:2,且軌道足夠長(zhǎng),要使兩球能發(fā)生第二次碰撞,求乙球與斜面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ的取值范圍.(sin37°=0.6,cos37°=0.8)

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題

6.如圖1所示,一物體受到水平推力F的作用,在水平地面上做直線運(yùn)動(dòng).推力F和速度v隨時(shí)間t變化的規(guī)律如圖2所示.求:

(1)物體在前6s內(nèi)的平均速度大小$\overline{v}$;
(2)物體的質(zhì)量m.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題

3.如圖所示,理想變壓器初級(jí)線圈的匝數(shù)為1100,次級(jí)線圈的匝數(shù)為55,初級(jí)線圈兩端a、b接正弦交流電源,在原線圈前串接一個(gè)電阻R0=121Ω的保險(xiǎn)絲,電壓表V的示數(shù)為220V,如果負(fù)載電阻R=5.5Ω,各電表均為理想電表,則( 。
A.電流表A的示數(shù)為1AB.變壓器的輸出電壓為5.5V
C.保險(xiǎn)絲實(shí)際消耗的功率為1.21WD.負(fù)載電阻實(shí)際消耗的功率為22W

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題

10.如圖所示,n個(gè)完全相同、邊長(zhǎng)足夠小且互不粘連的小方塊依次排列,總長(zhǎng)度為l,總質(zhì)量為M,它們一起以速度v在光滑水平面上滑動(dòng),某時(shí)刻開始滑上粗糙水平面.小方塊與粗糙水平面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,若小方塊恰能完全進(jìn)入粗糙水平面,則摩擦力對(duì)所有小方塊所做功的數(shù)值為( 。
A.$\frac{M{v}^{2}}{2}$B.Mv2C.$\frac{μMgl}{2}$D.μMgl

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

20.如圖有一貼著圓錐面作勻速圓周運(yùn)動(dòng)的光滑小球,那么小球( 。
A.一定受到重力、彈力、細(xì)線拉力三個(gè)力的作用
B.一定受到重力、彈力、細(xì)線拉力和向心力四個(gè)力的作用
C.可能受到重力、細(xì)線拉力和向心力三個(gè)力的作用
D.可能受到重力、細(xì)線拉力兩個(gè)力的作用

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:填空題

7.一根0.5m長(zhǎng)的繩子能承受的最大拉力是10N,現(xiàn)將其一端固定,另一端拴一個(gè)質(zhì)量為0.2kg的小球,使它在光滑水平面上做勻速圓周運(yùn)動(dòng),允許的最大角速度是10rad/s,最大線速度是5m/s.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

4.如圖所示,三個(gè)圖象表示A、B、C、D、E、F六個(gè)物體的運(yùn)動(dòng)情況,下列說法中正確的是(  )
A.速度相等的物體是B、DB.合力為零的物體是A、C、E
C.合力是恒力的物體是D、FD.合力是變力的物體是F

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題

5.兩分子間的斥力和引力的合力F與分子間距離r的關(guān)系如圖中曲線所示,曲線與r軸交點(diǎn)的橫坐標(biāo)為r0.相距很遠(yuǎn)的兩分子在分子力作用下,由靜止開始相互接近,若兩分子相距無(wú)窮遠(yuǎn)時(shí)分子勢(shì)能為零,下列說法正確的是( 。
A.在r=r0時(shí),分子勢(shì)能為零
B.在r>r0階段,F(xiàn)做正功,分子動(dòng)能增加,勢(shì)能減小
C.在r<r0階段,F(xiàn)做負(fù)功,分子動(dòng)能減小,勢(shì)能也減小
D.在r=r0時(shí),分子勢(shì)能最小,動(dòng)能最大
E.分子間的斥力和引力隨r增大而減小,在r>r0階段,斥力比引力減小得快一些,分子間的作用力表現(xiàn)為引力

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案