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5.設質量為m的子彈以初速度v0射向靜止在光滑水平面上的質量為M的木塊,并留在木塊中不再射出,子彈鉆入木塊深度為d.
求①木塊最終速度的大小 
②產生的熱能
③平均阻力的大小.

分析 ①子彈與木塊組成的系統動量守恒,由動量守恒定律求出子彈與木塊的共同速度;
②產生的熱能等于系統的動能減少量,由能量守恒定律求.
③由功能關系知,產生熱能 Q=fd,即可求出平均阻力f的大小.

解答 解:①子彈射入木塊的過程中,系統動量守恒,取水平向右為正方向,由動量守恒定律得:
  mv0=(M+m)v,
解得共同速度為:v=$\frac{m{v}_{0}}{M+m}$;
②該過程系統損失的動能全部轉化為系統的內能,根據能量守恒定律得:
產生的熱能  Q=$\frac{1}{2}$mv02-$\frac{1}{2}$(M+m)v2
解得:Q=$\frac{Mm{v}_{0}^{2}}{2(M+m)}$
③設平均阻力大小為f,據功能關系得:Q=fd
則 f=$\frac{Mm{v}_{0}^{2}}{2(M+m)d}$
答:
①木塊最終速度的大小是$\frac{m{v}_{0}}{M+m}$;
②產生的熱能是$\frac{Mm{v}_{0}^{2}}{2(M+m)}$;
③平均阻力的大小是$\frac{Mm{v}_{0}^{2}}{2(M+m)d}$.

點評 本題要注意分析清楚物體的運動過程,抓住打擊的基本規律:系統的動量守恒和能量守恒是關鍵,要知道產生的熱能與相對位移即子彈鉆入木塊的深度有關.

練習冊系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

15.如圖所示,電路中電阻的阻值 R=100Ω,電流表為理想電流表,在a、b之間接入電壓 U=220$\sqrt{2}$sin100πt(V)的交流電源,則(  )
A.電流表的示數為2.2 A
B.t=0.01 s時,電流表的示數為零
C.若產生該交流電的發電機的線框轉速提高一倍,其他條件不變,則電流表的示數也增大一倍
D.若將電阻換成200,則電源的輸出功率變為原來的兩倍

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

16.甲、乙、丙三個觀察者同時觀察一個物體的運動.甲說:“它在做勻速直線運動.”乙說:“它是靜止的.”丙說:“它在做變速直線運動.”這三個人的說法(  )
A.在任何情況下都不對B.對于各自選定的參照系都對
C.對于選定的同一參照系都對D.總有一個人或兩個人是講錯的

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

13.如圖所示,物塊A放在直角三角形斜面體B上面,B放在彈簧上面并緊挨著豎直墻壁,初始時A、B靜止;現用力F沿斜面向上推A,但A、B仍未動.則施力F后,下列說法不正確的是(  )
A.A、B之間的摩擦力一定變大B.B與墻面的彈力可能不變
C.B與墻之間可能沒有摩擦力D.彈簧彈力一定不變

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

20.在公交車行駛中,司機能從車旁邊的后視鏡內看清離車頭L=20米范圍內的物體,若該客車由靜止開始以a=1.0m/s2的加速度做勻加速直線運動,與此同時,在距車頭S=32米遠的地方有一乘客正以v勻速追趕該客車.乘客在后視鏡內的像保留時間不少于2.0s時,司機才能從后視鏡內看清該乘客,并迅速制動,停車讓乘客上車.則
(1)該乘客追趕客車的最小速度應為多少?
(2)若以第(1)問中的速度追趕客車,追趕客車的過程中經過多長時間乘客距離客車最近?最近距離是多少?

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科目:高中物理 來源: 題型:填空題

10.真空中有兩個距離保持不變的點電荷,若將它們各自的電量都增大到原來的3倍,則兩電荷之間相互作用的靜電力將增大到原來的9倍.

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

17.長為L=1m的細線,拴一質量為m=2kg的小球,一端固定于O點.讓其在水平面內做勻速圓周運動(這種運動通常稱為圓錐擺運動),如圖.求擺線L與豎直方向的夾角為α=53°時:
(1)線的拉力F;
(2)小球運動的線速度的大小;
(3)小球運動的角速度及周期.

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

14.如圖所示,虛線表示某點電荷Q所激發電場的等勢面,已知a、b兩點在同一等勢面上,c、d兩點在另一個等勢面上.甲、乙兩個帶電粒子以相同的速率,沿不同的方向從同一點a射入電場,在電場中沿不同的軌跡adb曲線、acb曲線運動.則下列說法正確(  )
A.兩粒子所帶的電荷符號不同
B.甲粒子經過c點時的速度一定小于乙粒子經過d點的速度
C.兩個粒子的電勢能都是先減小后增大
D.經過b點時,兩粒子的動能一定相等

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

5.如圖所示的豎直直角坐標平面xoy內有兩條過原點的射線OA和OB與x軸的正半軸和負半軸都成45°角,在x軸上方∠AOB區域間分布著方向垂直紙面向外大小為B1的勻強磁場,在x軸的下方存在著方向垂直紙面向外大小為B2=$\frac{mv}{qL}$勻強磁場,現有一質量為m,帶電量為+q的帶電粒子以速度v從位于直線OA上的P(L,L)點豎直向下射出,經過測量發現,此粒子每經過相同的時間T會回到P點,(不計粒子重力)
(1)求勻強磁場$\frac{{B}_{1}}{{B}_{2}}$之比;
(2)若保持B2不變,而∠AOB間的磁場方向不變,現從P點向下發射兩個速度在0~$\frac{v}{2}$圍內(0<v≤$\frac{v}{2}$)與原來相同的帶電粒子(不計兩個粒子間的相互作用力),它們進入∠AOB強磁場后都要經過P點,求∠AOB間的磁感應強度的B1′的大小.
(3)在滿足題(2)中的條件下,求從P點出發后又回到P點的最短時間為多少?

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