一同学站在h1=12m高的阳台上,用玩具枪枪筒内的弹簧将质量为20g的弹丸以10m/s的速度水平射出,弹丸落入沙坑.最后这位同学在沙坑的沙面下竖直距离h2=10
题型:不详难度:来源:
一同学站在h1=12m高的阳台上,用玩具枪枪筒内的弹簧将质量为20g的弹丸以10m/s的速度水平射出,弹丸落入沙坑.最后这位同学在沙坑的沙面下竖直距离h2=10cm处找到了射出的弹丸.不计空气阻力,求:(g取10m/s2) (1)玩具枪弹簧对弹丸所做的功; (2)弹丸落到沙坑表面时的动能; (3)弹丸克服沙坑阻力所做的功? |
答案
(1)弹簧枪对弹丸所做的功等于弹丸射出弹簧枪时的动能,弹丸从弹簧枪膛射出处为A,由功能关系: W=EKA=mvA2=1J (2)选沙坑的沙面为重力势能的参考平面,弹丸从弹簧枪膛射出至落到沙面时(A到B)的过程中机械能守恒 初态机械能:EA=m vA2+mgh1 末态机械能:EB=mvB2 弹丸落到沙坑时的动能EB=EA=m vA2+mgh 1=3.4J (3)弹丸在沙坑中运动(B到C)的过程,由动能定理 mgh2+W阻=0-m vB2 W阻=-3.42J 答:(1)玩具枪弹簧对弹丸所做的功为1J. (2)弹丸落到沙坑表面时的动能为3.4J. (3)弹丸克服沙坑阻力所做的功为3.42J. |
举一反三
一颗子弹以400J的动能射入固定在地面上的厚木板,子弹射入木板的深度为0.1m.子弹射入木板的过程中受到的平均阻力Ff=______N,此过程中产生的热量Q=______J. |
将质量为1kg的物体以20m/s的速度竖直向上抛出,当物体落回原地时的速度大小为16m/s,在整个过程中,物体克服阻力所做的功是多少? |
某人以速度V0=4m/s将一个质量为M的小球在空中某处抛向空中,不计空气阻力,小球着地时的速度为V=8m/s,则抛点离地面的高度为多少? |
如图所示,半径r=0.80m的光滑金属半球壳ABC与水平面在C点连接,一质量m=0.10kg的小物块在水平面上距C点s=1.25m的D点,以不同的初速度向C运动.O点是球心,D、C、O三点在同一直线上,物块与水平面间的动摩擦因数µ=0.20,取g=10m/s2. (1)若物块运动到C点时速度为零,恰好沿球壳滑下,求物块滑到最低点B时对球壳的压力大小. (2)若物块运动到C点水平飞出,恰好落在球壳的最低点B,求物块在D点时的初速度大小. (3)通过分析判断小物块能否垂直撞击球壳.
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2014年12月14日,北京飞行控制中心传来好消息,嫦娥三号探测器平稳落月.嫦娥三号接近月球表面过程可简化为三个阶段: 一、距离月球表面一定的高度以v=1.7km/s的速度环绕运行,此时,打开七千五百牛顿变推力发动机减速,下降到距月球表面H=100米高处时悬停,寻找合适落月点; 二、找到落月点后继续下降,距月球表面h=4m时速度再次减为0; 三、此后,关闭所有发动机,使它做自由落体运动落到月球表面.已知嫦娥三号着陆时的质量为1200kg,月球表面重力加速度g"为1.6m/s2,月球半径为R,引力常量G,(计算保留2位有效数字)求: (1)月球的质量(用g"、R、G字母表示) (2)从悬停在100米处到落至月球表面,发动机对嫦娥三号做的功? (3)从v=1.7km/s到悬停,若用10分钟时间,设轨迹为直线,则减速过程的平均加速度为多大?若减速接近悬停点的最后一段,以平均加速度在垂直月面的方向下落,求此时发动机的平均推力为多大? |
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