(10分)如图的砂袋用轻绳悬于O点,开始时砂袋处于静止状态,此后用弹丸以水平速度击中砂袋后均未穿出。第一次弹丸的速度为v0,水平向右打入砂袋后,砂袋向右摆动,轻
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(10分)如图的砂袋用轻绳悬于O点,开始时砂袋处于静止状态,此后用弹丸以水平速度击中砂袋后均未穿出。第一次弹丸的速度为v0,水平向右打入砂袋后,砂袋向右摆动,轻
题型:不详
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(10分)如图的砂袋用轻绳悬于O点,开始时砂袋处于静止状态,此后用弹丸以水平速度击中砂袋后均未穿出。第一次弹丸的速度为v
0
,水平向右打入砂袋后,砂袋向右摆动,轻绳与竖直方向所成的最大夹角为θ(θ<90°),当砂袋第一次返回图示位置时,第二粒弹丸以另一速度v又水平向右打入砂袋,使砂袋向右摆动且轻绳与竖直方向的最大夹角仍为θ。若弹丸质量均为m,砂袋质量为4m,弹丸和砂袋形状大小及空气阻力均忽略不计。求:两粒弹丸的水平速度之比
为多少?
答案
解析
弹丸击中砂袋瞬间,系统水平方向不受外力,动量守恒。
设碰后弹丸和砂袋的共同速度为v
1
,细绳长为L,根据动量守恒定律有
mv
0
= (m+4m)v
1
--------------------------------------------------1(3分)
砂袋摆动过程中只有重力做功,机械能守恒,所以
----------------------------------------------2(1分)
设第二粒弹丸击中砂袋后弹丸和砂袋的共同速度为v
2
同理有: mv
0
-(m+4m)v
1
= (m+5m)v
2
-----------------------3(3分)
-----------------------------4(1分)
联解上述方程得
-------------------------------------- 5(2分)
(说明:2和4式只要说到“砂袋的最大摆角两次都为θ,故v
1
=v
2
”的意思,即给分)本题考查动量守恒和机械能守恒的综合应用,在碰撞前后系统动量守恒,列式可求得末速度表达式,根据沙袋摆动过程中只有重力做功,机械能守恒,根据第二次弹丸击中砂袋后弹丸和砂袋中系统动量守恒和机械能守恒列式可求解
举一反三
如图所示,一根弹簧下端固定,竖立在水平面上,其正上方
位置有一个小球从静止开始下落,在
位置接触弹簧的上端,在
位置小球所受弹力大小等于重力。在
位置小球速度减小到零,在小球的下降阶段中,以下说法正确的是( )
A.系统的机械能守恒
B.在B位置小球动能最大
C.在C位置小球动能最大
D.从A→C位置小球重力势能的减少等于小球动能的增加
题型:不详
难度:
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如图所示,真空中有一匀强电场和水平面成一定角度斜向上,一个电荷量为Q=-5×10-
6
C的带电质点固定于电场中的 O处,在 a处有一个质量为m=9×10
-3
kg、电荷量为q=2×10
-8
C的点电荷恰能处于静止,a与O在同一水平面上,且相距为r=0.1 m.现用绝缘工具将 q搬到与 a在同一竖直平面上的 b点,Oa=Ob且相互垂直,在此过程中外力至少做功为.
A.1.8×10
-2
J
B.
C.
D.9×10
-3
J
题型:不详
难度:
|
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如图8所示,质量为m=0.2kg的小物体放在光滑的
圆弧上端,圆弧半径R=55cm,下端接一长为1m的水平轨道AB,最后通过极小圆弧与倾角
=37°的斜面相接,已知物体与水平面和斜面轨道的动摩擦因数均为0.1,将物体无初速度释放,求:
(1)物体第一次滑到水平轨道与右侧斜面轨道交接处的速度大小
(2)物体第一次滑上右侧斜轨道的最大高度(取g=10m/s
2
,cos37°=0.8,sin37°=0.6)
题型:不详
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如图所示,在光滑水平面上有两个并排放置的木块A和B,已知m
A
="500" g,m
B
="300" g,有一质量为80 g的小铜球C以25 m/s的水平初速开始,在A表面滑动,由于C和A,B间有摩擦,铜块C最后停在B上,B和C一起以2.5 m/s的速度共同前进,求:
(1)木块A的最后速度v
A
′;
(2)C在离开A时速度v
C
′.
题型:不详
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(江苏南京一模)甲、乙两球在光滑水平轨道上同向运动,已知它们的动量分别是p
甲
=5 kg· m/s,p
乙
="7" kg· m/s,甲追上乙并发生碰撞,碰撞后乙球的动量变为p
乙
′=10 kg· m/s.则两球质量m
甲
与m
乙
的关系可能是( )
A.m
甲
=m
乙
B.m
乙
=2m
甲
C.m
乙
=4m
甲
D.m
乙
=6m
甲
题型:不详
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