【題目】如圖所示,質(zhì)量為M=1kg的小木塊隨水平傳送帶一起以v=2m/s的速度向左勻速運動,傳送帶兩端A、B間距為L=0.8m,小木塊與傳送帶的動摩擦因數(shù)μ=0.5。當(dāng)木塊運動到最左端A點時,一顆質(zhì)量為m=20g的子彈,以v0=300m/s的水平向右的速度射入木塊,并在極短的時間內(nèi)穿出,穿出速度vm=50m/s,重力加速度g10m/s2。求:

1)子彈穿出小木塊時小木塊的速度vM;

2)子彈射穿小木塊過程中產(chǎn)生的熱量Q;

3)小木塊在傳送帶上運動的時間。

【答案】(1)3m/s;(2)872.5J;(3)0.4s

【解析】1)子彈射過小木塊過程,子彈和木塊組成的系統(tǒng)動量守恒,根據(jù)動量守恒定律求解出子彈穿出小木塊時小木塊的速度;(2)子彈射穿小木塊過程中產(chǎn)生的熱量Q等于系統(tǒng)機械能的損失,根據(jù)能量守恒定律求解;(3)根據(jù)牛頓第二定律和運動學(xué)公式結(jié)合求出木塊在傳送帶上速度減到0時的位移,判斷小木塊從哪端離開傳送帶,再由位移時間公式求解時間.

(1)子彈和木塊組成的系統(tǒng)動量守恒,以向右為正方向

由動量守恒定律有:
代入數(shù)據(jù)解得木塊的速度: ,方向水平向右
2)根據(jù)能量守恒定律得:

子彈射穿小木塊過程中產(chǎn)生的熱量

代入數(shù)據(jù)解得:

(3)設(shè)木塊在傳送帶上速度減到0時的位移為s

由牛頓第二定律得:

解得:

由速度與位移關(guān)系式得:

解得:

所以木塊會在右邊離開傳送帶,設(shè)在傳送帶上的時間為t

則有

解得: (不合題意舍去)

練習(xí)冊系列答案
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【題目】如圖所示,等腰三角形內(nèi)分布著垂直紙面向外的勻強磁場,它的底邊在x軸上且長為3L,高為L,底角為450,有一邊也為L的正方形導(dǎo)線框沿x軸正方向做勻速直線運動穿過磁場區(qū)域,在時刻恰好位于如圖所示的位置,若以順時針方向為導(dǎo)線框中電流正方向,在下面四幅圖中能正確表示導(dǎo)線框中電流和位移關(guān)系的是(

A. B. C. D.

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【題目】如圖所示,虛線a、b、c是電場中的三個等勢面,相鄰等勢面間的電勢差相同,實線為一個帶正電的粒子僅在電場力作用下,通過該區(qū)域的運動軌跡,P、Q是軌跡上的兩點。下列說法正確的是

A. 三個等勢面中,等勢面a的電勢最高

B. 帶電質(zhì)點一定是從P點向Q點運動

C. 帶電質(zhì)點通過P點時的速率比通過Q點時小

D. 帶電質(zhì)點通過P點時的加速度比通過Q點時小

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【題目】如圖為質(zhì)譜儀的工作原理圖.帶電粒子被加速電場加速后,進入速度選擇器.速度選擇器內(nèi)相互正交的勻強磁場和勻強電場的強度分別為BE.平板S上有可讓粒子通過的狹縫P和記錄粒子位置的膠片A1A2.平板S下方有強度為B0的勻強磁場.下列表述正確的是( 。

A. 速度選擇器中的磁場方向垂直紙面向里

B. 速度選抒器中的磁場方向垂直紙面向外

C. 能迪過狹縫P的帶電粒子的速率等于

D. 粒子打在膠片上的位置越靠近狹縫P,粒子的荷質(zhì)比越小

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【題目】如圖所示,可視為質(zhì)點的質(zhì)量為m且所帶電量為q的小球,用一絕緣輕質(zhì)細(xì)繩懸掛于O點,繩長為L,現(xiàn)加一水平向右的足夠大的勻強電場,電場強度大小為,小球初始位置在最低點,若給小球一個水平向右的初速度,使小球能夠在豎直面內(nèi)做圓周運動,忽略空氣阻力,重力加速度為g,則下列說法正確的是( )

A、小球在運動過程中機械能守恒

B、小球在運動過程中機械能不守恒

C、小球在運動過程中的最小速度至少為

D、小球在運動過程中的最大速度至少為

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【題目】如圖甲所示的電路中,理想變壓器的原、副線圈匝數(shù)比為10:1,在原線圈輸入端a、b接入圖乙所示的不完整正弦交流電。電路中電阻R1=5,R2=6,R3為定值電阻,電壓表和電流表均為理想電表,開始時開關(guān)S斷開。下列說法正確的是( )

A. 電流表的示數(shù)為

B. 電壓表的示數(shù)為

C. 閉合開關(guān)S后,電壓表示數(shù)變大

D. 閉合開關(guān)S后,電流表示數(shù)變大

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【題目】在探究動能定理的實驗中,將小車放在一端有滑輪的長木板上,讓紙帶穿過打點計時器,一端固定在小車上。實驗中平衡摩擦后,小車的另一端用細(xì)線掛鉤碼,細(xì)線繞過固定在長木板上的定滑輪,線的拉力大小就等于鉤碼的重力,這樣就可以研究拉力做功和小車動能的關(guān)系。已知所掛鉤碼的質(zhì)量m=1.0×102 kg,小車的質(zhì)量m0=8.5×102 kg(g=10 m/s2)。

若實驗中打點紙帶如左圖所示,打點時間間隔為0.02 s,每三個計時點取一個計數(shù)點,O點是打點起點,則打B點時,小車的速度vB________m/s,小車的動能EkB________ J。從鉤碼開始下落至B點,拉力所做的功是________J,因此可得出的結(jié)論是_____________________

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【題目】如圖所示,小球m可以在豎直放置的光滑圓形管道內(nèi)做圓周運動,下列說法中正確的是 (   )

A. 小球通過最高點的最小速度為v

B. 小球通過最高點的最小速度可以為0

C. 小球在水平線ab以下管道中運動時,內(nèi)側(cè)管壁對小球一定無作用力

D. 小球在水平線ab以上管道中運動時,內(nèi)側(cè)管壁對小球一定有作用力

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