如图所示,半径R=0.5 m的光滑半圆轨道竖直固定在高h=0.8 m的光滑水平台上,与平台平滑连接,平台长L=1.2 m。可视为质点的两物块m1、m2紧靠在一起
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如图所示,半径R=0.5 m的光滑半圆轨道竖直固定在高h=0.8 m的光滑水平台上,与平台平滑连接,平台长L=1.2 m。可视为质点的两物块m1、m2紧靠在一起
题型:专项题
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如图所示,半径R=0.5 m的光滑半圆轨道竖直固定在高h=0.8 m的光滑水平台上,与平台平滑连接,平台长L=1.2 m。可视为质点的两物块m
1
、m
2
紧靠在一起静止在平台的最右端D点,它们之间有烈性炸药。今点燃炸药,假设炸药释放出来的能量全部转化为物块m
1
、m
2
的机械能,使它们具有水平方向的速度,m
1
通过平台到达半圆轨道的最高点A时,轨道对它的压力大小是N=44 N,水平抛出落在水平地面上的P点,m
2
也落在P点,已知m
1
=2 kg,g取10 m/s
2
。求炸药释放出来的能量是多少?
答案
解:设m
1
在A点时的速度为v,由牛顿第二定律得mg+N=
有v=4 m/s
从A点到P点运动的时间为t
1
h+2R=
,有t
1
=0.6 s
设运动的水平距离为s,则s+L=vt
1
故s=1.2 m
设刚爆炸后,m
1
的速度为v
1
,由机械能守恒定律得
=m
1
g×2R+
m
1
v
2
,解得v
1
=6 m/s
设平抛时的速度为v
2
,平抛运动的时间为t
2
因h=
得t
2
=4 s
v
2
=
=3 m/s
对m
1
、m
2
爆炸过程运用动量守恒定律得0=m
1
v
1
-m
2
v
2
所以m
2
=
=4 kg
炸药释放出来的能量E=
=54 J
举一反三
如图所示,完全相同的A、B两物块随足够长的水平传送带按图中所示方向匀速运动。A、B间夹有少炸药,对A、B在炸药爆炸过程及随后的运动过程有下列说法,其中正确的是( )
A.炸药爆炸后瞬间,A、B两物块速度方向一定相同
B.炸药爆炸后瞬间,A、B两物块速度方向一定相反
C.炸药爆炸过程中,A、B两物块组成的系统动量不守恒
D.A、B在炸药爆炸后至A、B相对传送带静止过程中动量守恒
题型:同步题
难度:
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质量为m=1 kg的手榴弹在斜抛至最高点时速度为20 m/s,并炸裂成两块,其中小的一块的质量为0.6 kg,以150 m/s沿原方向运动,则另一块的速度为_______,方向_______。
题型:同步题
难度:
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在沙滩上有一木块,质量为M=5 kg,木块上放一爆竹,质量m=0.10 kg。点燃爆竹后木块陷入沙中深5 cm,若沙对木块运动的阻力恒为58 N,不计爆竹中火药质量和空气阻力。求爆竹上升的最大高度(g取10m/s
2
)。
题型:同步题
难度:
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不定项选择
向空中发射一物体,不计空气阻力,当此物体的速度恰好沿水平方向时,物体炸裂成a、b两块,若质量较大的a块的速度方向仍沿原来的方向,则( )
A.b的速度方向一定与初速度方向相反
B.从炸裂到落地的这段时间里,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大小一定相等
题型:同步题
难度:
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向空中发射一物体,不计空气阻力,当此物体的速度恰好沿水平方向时,物体炸裂成a、b两块,若质量较大的a块物体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速度方向相反
B.从炸裂到落地的这段时间里,a飞行的水平距离一定比b的大
C.a比b先到达地面
D.在炸裂过程中,a、b受到的爆炸力的冲量大小一定相等
题型:同步题
难度:
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