如图所示,质量为m的木块静止在光滑水平面上,一质量也为m的子弹以速度v0水平射入木块,子弹恰好未从木块中射出。设木块对子弹的阻力为恒力,其大小为F。(1)求木块

如图所示,质量为m的木块静止在光滑水平面上,一质量也为m的子弹以速度v0水平射入木块,子弹恰好未从木块中射出。设木块对子弹的阻力为恒力,其大小为F。(1)求木块

题型:不详难度:来源:
如图所示,质量为m的木块静止在光滑水平面上,一质量也为m的子弹以速度v0水平射入木块,子弹恰好未从木块中射出。设木块对子弹的阻力为恒力,其大小为F。
(1)求木块的长度L;
(2)如果其他条件不变,只是将木块固定在水平面上,以子弹射入木块时为计时起点,以t0表示子弹运动到木块最右端的时刻,请你在下面给出的坐标系中定性画出子弹在0~t0这段时间内的速度随时间变化的图线。(图中标出了子弹的初速度v0和未固定木块时子弹与木块的共同速度v。)
答案
(1)(2)见下图

解析
本题中子弹穿木块时系统不受外力,水平方向动量守恒,以为子弹与木块最后速度相同,所以
(1)设子弹与木块的共同速度为v
                   ①
Q=FL=m
由以上各式解得
                  ⑥
(2)见下图

举一反三
甲、乙两铁球质量分别是m1=1kg、m2=2kg,在光滑平面上沿同一直线运动,速度分别是v1=6m/s、v2=2m/s.甲追上乙发生正碰后两物体的速度有可能是
A.v′1=7m/s,v′2=1.5m/s
B.v′1=2m/s,v′2=4m/s
C.v′1=3.5m/s,v′2=3m/s
D.v′1=4m/s,v′2=3m/s

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向空中发射一枚炮弹,不计空气阻力,当此炮弹的速度恰好沿水平方向时,炮弹炸裂成a、b两块,若质量较大的a的速度方向仍沿原来的方向,则有:
A.b的速度方向一定与原来速度方向相反
B.从炸裂到落地的这段时间内, a飞行的水平距离一定比b的大
C.a、b一定同时到达水平地面
D.在炸裂过程中,a、b受到的爆炸力的冲量一定相同

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如图3所示,木块 A 的右侧为光滑曲面,且下端极薄.其质量为1.0 kg,静止于光滑的水平面上,一个质量也为1.0 kg的小球 B以5.0 m/s 的速度从右向左运动冲上A的曲面,与 A发生相互作用.B球与 A 曲面相互作用结束后, B球的速度是
A.0
B.1.0 m/s
C.0.71 m/s
D.0.50 m/s

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如图5所示,将一个内、外侧均光滑的半圆形槽,置于光滑的水平面上,槽的左侧有一个竖直墙壁.现让一个小球自左端槽口A的正上方从静止开始下落,与半圆形槽相切从A点进入槽内,则以下说法正确的是
A.小球在半圆形槽内运动的全过程中,小球与槽组成的系统机械能守恒
B.小球在半圆形槽内运动的全过程中,小球与槽组成的系统机械能不守恒
C.小球从最低点向右侧最高点运动过程中,小球与槽组成的系统在水平方向动量守恒
D.小球离开槽右侧最高点以后,将做竖直上抛运动

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如图10所示,光滑水平面上有一长板车,车的上表面OA段是一长为L的水平粗糙轨道,A的右侧光滑,水平轨道左侧是一光滑斜面轨道,斜面轨道与水平轨道在O点平滑连接.车右端固定一个处于锁定状态的压缩轻弹簧,其弹性势能为Ep,一质量为m的小物体(可视为质点)紧靠弹簧,小物体与粗糙水平轨道间的动摩擦因数为μ,整个装置处于静止状态.现将轻弹簧解除锁定,小物体被弹出后滑上水平粗糙轨道.车的质量为 2m,斜面轨道的长度足够长,忽略小物体运动经过O点处产生的机械能损失,不计空气阻力.求:
(1)解除锁定结束后小物体获得的最大动能;
(2)当μ满足什么条件小物体能滑到斜面轨道上,满足此条件时小物体能上升的最大高度为多少?
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