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質量M=0.2kg的木塊放在高h=5.0m的平臺邊緣,一顆質量m=0.01kg的子彈以v0=500m/s的速度沿水平方向擊中木塊,并穿過木塊,子彈落地處離平臺邊緣的距離s=100m.求子彈穿過木塊的過程產生的熱量.(g=10m/s2
分析:子彈穿過木塊后做平拋運動,根據高度和水平距離求出子彈穿過木塊后的速度.子彈射穿木塊的過程動量守恒.根據動量守恒求出子彈穿過木塊時木塊的速度,由能量守恒定律求出子彈穿過木塊的過程產生的熱量.
解答:解:子彈穿過木塊后做平拋運動,則有
    豎直方向:h=
1
2
gt2

    水平方向:s=v1t
得到子彈平拋運動的初速度,即穿過木塊后的速度v1=s
g
2h
=100m/s
根據動量守恒定律得
  mv0=mv1+Mv2
v2=
m(v0-v1)
M
=20m/s
根據能量守恒定律得
  子彈穿過木塊的過程產生的熱量Q=
1
2
m
v
2
0
-
1
2
m
v
2
1
-
1
2
M
v
2
2

代入解得Q=1160J
答:子彈穿過木塊的過程產生的熱量為1160J.
點評:子彈打擊木塊過程與碰撞類似,遵守兩大守恒定律:動量守恒和能量守恒.
練習冊系列答案
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如圖所示,右端有固定擋板的滑塊B放在光滑的水平面上.B的質量M=0.8kg,右端離墻壁的距離L=0.09m.在B上靠近擋板處放一個質量m=0.2kg的小金屬塊A.A和擋板之間有少量炸藥.A和B之間的動摩擦因數 μ=0.2.點燃炸藥,瞬間釋放出化學能.設有Eo=0.5J的能量轉化為A和B的動能.當B向右運動與墻壁發生碰撞后,立即以碰撞前的速率向左運動.A始終未滑離B.g=10m/s2.求:
(1)A和B剛開始運動時的速度vA、vB
(2)最終A在B上滑行的距離s.

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一質量M=0.2kg的長木板靜止在水平面上,長木板與水平面間的滑動摩擦因數μ1=0.1,一質量m=0.2kg的小滑塊以v0=1.2m/s的速度從長木板的左端滑上長木板,滑塊與長木板間滑動摩擦因數μ2=0.4(如圖所示).求:
(1)經過多少時間小滑塊與長木板速度相同?
(2)從小滑塊滑上長木板到最后靜止下來的過程中,小滑塊滑動的距離為多少?(滑塊始終沒有滑離長木塊)

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(2011?上海)電阻可忽略的光滑平行金屬導軌長S=1.15m,兩導軌間距L=0.75m,導軌傾角為30°,導軌上端ab接一阻值R=1.5Ω的電阻,磁感應強度B=0.8T的勻強磁場垂直軌道平面向上.阻值r=0.5Ω,質量m=0.2kg的金屬棒與軌道垂直且接觸良好,從軌道上端ab處由靜止開始下滑至底端,在此過程中金屬棒產生的焦耳熱Qr=0.1J.(取g=10m/s2)求:
(1)金屬棒在此過程中克服安培力的功W
(2)金屬棒下滑速度v=2m/s時的加速度a.
(3)為求金屬棒下滑的最大速度vm,有同學解答如下:由動能定理W-W=
12
mvm2
,….由此所得結果是否正確?若正確,說明理由并完成本小題;若不正確,給出正確的解答.

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科目:高中物理 來源: 題型:

精英家教網如圖所示,兩個相同的質量m=0.2kg的小球用長L=0.22m的細繩連接,放在傾角為30°的光滑斜面上.初始時刻,細繩拉直,且繩與斜面底邊平行.在繩的中點作用一個垂直于繩沿斜面向上的恒力F=2.2N.在F的作用下兩小球向上運動,小球沿F方向的位移隨時間變化的關系式為s=kt2(k為恒量).經過一段時間兩個小球第一次碰撞,又經過一段時間再一次發生碰撞….由于兩小球之間有粘性,每一次碰撞后,小球垂直于F方向的速度將損失0.3m/s.當力F作用了2s時,兩小球發生最后一次碰撞,且不再分開.取g=10m/s2,求:
(1)最后一次碰撞后,小球的加速度
(2)最后一次碰撞后瞬間,小球的速度
(3)整個碰撞過程中,系統損失的機械能
(4)兩小球相碰的總次數.

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在某星球表面,宇航員做了裝置如圖甲所示的實驗,豎直平面內的光滑軌道由軌道AB和圓弧軌道BC組成.現將質量m=0.2kg的小球,從軌道AB上高H處的某點靜止滑下,用壓力傳感器測出小球經過C點時對軌道的壓力F,改變H的大小,可測出相應的F大小,F隨H的變化關系如圖乙所示.求圓軌道的半徑R及星球表面的重力加速度g.
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