质量m=10g的子弹,水平射入静止悬挂着的质量M=0.99kg的沙袋并留在其中,沙袋摆过α=60°角,悬绳长L=1m,不计沙袋大小.( g取10m/s2,不计空
题型:不详难度:来源:
质量m=10g的子弹,水平射入静止悬挂着的质量M=0.99kg的沙袋并留在其中,沙袋摆过α=60°角,悬绳长L=1m,不计沙袋大小.( g取10m/s2,不计空气阻力,) (1)求:沙袋再次摆回最低位置时,悬绳对沙袋的拉力; (2)若子弹射入沙袋时产生的内能有80%为子弹所吸收,子弹的比热c=495J/kg•℃,问子弹的温度升高多少度? |
答案
(1)沙袋在摆到过程中机械能守恒, 在沙袋由最高点摆到最低点的过程中, 由机械能守恒定律可得:(M+m)gL(1-cosα)=(M+m)v2 ①, 在最低点,由牛顿第二定律得:F-(M+m)g=(M+m) ②, 由①②解得,F=20N; (2)子弹击中木块的过程中,系统动量守恒, 由动量守恒定律可得:mv0=(M+m)v ③, 由能量守恒定律可得:Q=mv02-(M+m)v2 ④, 由热量公式得:Q子弹=Qη=mc△t ⑤, 由①③④⑤解得:△t=80℃; 答:(1)沙袋再次摆回最低位置时,悬绳对沙袋的拉力为20N; (2)子弹的温度升高了80℃. |
举一反三
如图所示,质量m=2kg的小物块从倾角θ=37°的光滑斜面上的A点由静止开始下滑,经过B点后进入粗糙水平面,已知AB长度为3m,斜面末端B处与粗糙水平面平滑连接.试求: (1)小物块滑到B点时的速度大小. (2)若小物块从A点开始运动到C点停下,一共经历时间t=2.5s,求BC的距离. (3)上问中,小物块与水平面的动摩擦因数μ多大? (4)若在小物块上始终施加一个水平向左的恒力F,小物块从A点由静止出发,沿ABC路径运动到C点左侧3.1m处的D点停下.求F的大小.(sin37°=0.6,cos37°=0.8)
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如图所示,一物体m在沿斜面向上的恒力F作用下,由静止从底端沿光滑的斜面向上做匀加速直线运动,经时间t力F做功为60J,此后撤出力F,物体又经过时间t回到出发点,若以地面为零势能面,则下列说法正确的是( )A.物体回到出发点的动能为60J | B.恒力F=2mgsinθ | C.撤出力F时,物体的重力势能是45J | D.动能与势能相等的时刻一定出现在撤去力F之后 |
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如图,在半径为r的轴上悬挂一个质量为M的水桶p,轴上分布着6根手柄,柄端有6个质量为m的金属小球.球离轴心的距离为l,轮轴、绳及手柄的质量以及摩擦均不计.开始时水桶p在离地面某高度处,释放后水桶p带动整个装置转动,当转动n周后,水桶恰好到达地面并停在地面不跳起,而绳继续释放.当绳释放完后,由于惯性,继续转动着的轮轴再次把绳绕在筒上,从而又把重物从地面提升起来. 求:(1)转动n周后水桶p的速率v; (2)重物提升起的最大高度h.
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如图所示,轻质弹簧竖直固定在水平地面上,一质量为m的小球在外力F的作用下静止于图示位置,弹簧处于压缩状态.现撤去外力F,小球最终可以离开弹簧而上升一定的高度,则小球从静止开始到离开弹簧的过程中(不计空气阻力)( )A.小球受到的合外力逐渐减小 | B.小球的速度逐渐增大 | C.小球的加速度最大值大于重力加速度g | D.小球的加速度先增大后减小 |
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如图所示,在竖直平面内半径为R的四分之一圆弧轨道AB、水平轨道BC与斜面CD平滑连接在一起,斜面足够长.在圆弧轨道上静止着N个半径为r(r<<R)的光滑刚性小球,小球恰好将圆弧轨道铺满,从最高点A到最低点B依次标记为1、2、3…N.现将圆弧轨道末端B处的阻挡物拿走,N个小球由静止开始沿轨道运动,不计摩擦与空气阻力,下列说法正确的是( )A.N个小球在运动过程中始终不会散开 | B.第N个小球在斜面上能达到的最大高度为R | C.第1个小球到达最低点的速度>v> | D.第1个小球到达最低点的速度v< |
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