如图所示,一弹丸从离地高度H=1.95m的A点以v0=8.0m/s的初速度水平射出,恰以平行于斜面的速度射入静止在固定斜面顶端C处的一木块中,并立即与木块具有相

如图所示,一弹丸从离地高度H=1.95m的A点以v0=8.0m/s的初速度水平射出,恰以平行于斜面的速度射入静止在固定斜面顶端C处的一木块中,并立即与木块具有相

题型:卢湾区二模难度:来源:
如图所示,一弹丸从离地高度H=1.95m的A点以v0=8.0m/s的初速度水平射出,恰以平行于斜面的速度射入静止在固定斜面顶端C处的一木块中,并立即与木块具有相同的速度(此速度大小为弹丸进入木块前一瞬间速度的
1
10
)共同运动,在斜面下端有一垂直于斜面的挡板,木块与它相碰没有机械能损失,碰后恰能返回C点.已知斜面顶端C处离地高h=0.15m,求:
(1)A点和C点间的水平距离;
(2)木块与斜面间的动摩擦因数μ;
(3)木块从被弹丸击中到再次回到C点的时间t.魔方格
答案
(1)弹丸从A到C做平抛运动,则有:
t=


2(H-h)
g
=0.6s
A点到C点的水平距离s=v0t=8.0×0.6m=4.8m
(2)设弹丸到C的速度方向与水平方向的夹角为θ,则
tgθ=
vy
v0
=
10×0.6
8
=
3
4

vC=


v02+vy2
=


82+62
 m/s=10m/s
弹丸与塑料块在C点具有的相同速度vC′=
1
10
vC=1m/s     
分析弹丸与塑料块从C点返回到C点的整个过程,根据动能定理有:
-μmgcosθ×2×
h
sinθ
=0-
1
2
mvC2
可得动摩擦因数μ=
1
8
=0.125
(3)根据牛顿第二定律,
下滑时由 a1=gsinθ-μgcosθ
可得a1=5 m/s2
h
sinθ
=vC′t1+
1
2
a1 t12
可解得t1=0.17s
上滑时由 a1=gsinθ+μgcosθ
可得a2=7 m/s2
h
sinθ
=
1
2
a2t22
可解得t2=0.27s
所以塑料块从被弹丸击中到再次回到C点的时间t=t1+t2=0.44s
答:(1)A点和C点间的水平距离为4.8m;
(2)木块与斜面间的动摩擦因数μ为0.125;
(3)木块从被弹丸击中到再次回到C点的时间t为0.44s.
举一反三
如图所示,两条形磁铁各固定在甲、乙两车上,它们能在水平面上无摩擦地运动,甲车和磁铁的总质量为1kg,乙车和磁铁的总质量为0.5kg,两磁铁N极相对,推动一下使两车在同一直线上相向而行,某时刻甲车的速度为2m/s,乙车的速度为3m/s,可以看到它们还未碰上便分开了.下列说法正确的是(  )
A.乙车开始反向时,甲车的速度为0.5 m/s,方向不变
B.两车距离最近时,乙车的速度为零
C.两车距离最近时,乙车的速度为0.33 m/s,与乙车原来的速度方向相反
D.甲对乙的冲量等于乙对甲的冲量
魔方格
题型:不详难度:| 查看答案
电阻可忽略的光滑平行金属导轨长S=1.15m,两导轨间距L=0.75m,导轨倾角为30°,导轨上端ab接一阻值R=1.5Ω的电阻,磁感应强度B=0.8T的匀强磁场垂直轨道平面向上.阻值r=0.5Ω,质量m=0.2kg的金属棒与轨道垂直且接触良好,从轨道上端ab处由静止开始下滑至底端,在此过程中金属棒产生的焦耳热Qr=0.1J.(取g=10m/s2)求:
(1)金属棒在此过程中克服安培力的功W
(2)金属棒下滑速度v=2m/s时的加速度a.
(3)为求金属棒下滑的最大速度vm,有同学解答如下:由动能定理W-W=
1
2
mvm2
,….由此所得结果是否正确?若正确,说明理由并完成本小题;若不正确,给出正确的解答.魔方格
题型:上海难度:| 查看答案
如图所示,间距l=0.3m的平行金属导轨a1b1c1和a2b2c2分别固定在两个竖直面内,在水平面a1b1b2a2区域内和倾角θ=37°的斜面c1b1b2c2区域内分别有磁感应强度B1=0.4T、方向竖直向上和B2=1T、方向垂直于斜面向上的匀强磁场.电阻R=0.3Ω、质量m1=0.1kg、长为l的相同导体杆K、S、Q分别放置在导轨上,S杆的两端固定在b1、b2点,K、Q杆可沿导轨无摩擦滑动且始终接触良好.一端系于K杆中点的轻绳平行于导轨绕过轻质滑轮自然下垂,绳上穿有质量m2=0.05kg的小环.已知小环以a=6m/s2的加速度沿绳下滑,K杆保持静止,Q杆在垂直于杆且沿斜面向下的拉力F作用下匀速运动.不计导轨电阻和滑轮摩擦,绳不可伸长.取g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8.求
(1)小环所受摩擦力的大小;
(2)Q杆所受拉力的瞬时功率.魔方格
题型:四川难度:| 查看答案
回旋加速器在核科学、核技术、核医学等高新技术领域得到了广泛应用,有力地推动了现代科学技术的发展.
(1)当今医学成像诊断设备PET/CT堪称“现代医学高科技之冠”,它在医疗诊断中,常利用能放射电子的同位素碳11为示踪原子,碳11是由小型回旋加速器输出的高速质子轰击氮14获得,同时还产生另一粒子,试写出核反应方程.若碳11的半衰期τ为20min,经2.0h剩余碳11的质量占原来的百分之几?(结果取2位有效数字)
(2)回旋加速器的原理如图,D1和D2是两个中空的半径为R的半圆金属盒,它们接在电压一定、频率为f的交流电源上,位于D1圆心处的质子源A能不断产生质子(初速度可以忽略,重力不计),它们在两盒之间被电场加速,D1、D2置于与盒面垂直的磁感应强度为B的匀强磁场中.若质子束从回旋加速器输出时的平均功率为P,求输出时质子束的等效电流I与P、B、R、f的关系式(忽略质子在电场中运动的时间,其最大速度远小于光速)
(3)试推理说明:质子在回旋加速器中运动时,随轨道半径r的增大,同一盒中相邻轨道的半径之差△r是增大、减小还是不变?魔方格
题型:天津难度:| 查看答案
如图甲所示,在倾角为θ的光滑斜面上,有一个质量为m的物体在沿斜面方向的力F的作用下由静止开始运动,物体的机械能E随位移x的变化关系如图乙所示.其中0~x1过程的图线是曲线,x1~x2过程的图线为平行于x轴的直线,则下列说法中正确的是(  )
A.物体在沿斜面向下运动
B.在0~x1过程中,物体的加速度一直减小
C.在0~x2过程中,物体先减速再匀速
D.在x1~x2过程中,物体的加速度为gsinθ
魔方格
题型:不详难度:| 查看答案
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