如圖所示，在離地面H=5.45m的O處用長(zhǎng)L=0.45m的不可伸長(zhǎng)的細(xì)線掛一質(zhì)量為90g的爆竹（火藥質(zhì)量忽略不計(jì)），把爆竹拉起至D點(diǎn)使細(xì)線水平伸直，點(diǎn)燃導(dǎo)火線后將爆竹無初速度釋放，爆竹剛好到達(dá)最低點(diǎn)B時(shí)炸成質(zhì)量相等的兩塊，一塊朝相反方向水平拋出，落到地面上的A處，拋出的水平距離s=5m．另一塊仍系在細(xì)線上繼續(xù)做圓周運(yùn)動(dòng)通過最高點(diǎn)C．假設(shè)火藥爆炸釋放的能量全部轉(zhuǎn)化為爆竹碎片的動(dòng)能，空氣阻力忽略不計(jì)，取g=10m/s2，求：
（1）爆炸瞬間反向拋出的那一塊的水平速度v1的大��；
（2）繼續(xù)做圓周運(yùn)動(dòng)的那一塊通過最高點(diǎn)時(shí)的細(xì)線的拉力T的大小．
（3）火藥爆炸釋放的能量E．
（1）設(shè)爆竹的總質(zhì)量為2m，剛好到達(dá)B時(shí)的速度為v，爆炸后拋出的那一塊的水平速度為v1，做圓周運(yùn)動(dòng)的那一塊的水平速度為v2，則對(duì)做平拋運(yùn)動(dòng)的那一塊有：
H-L=
1
2
gt2，s=v1t，帶入數(shù)據(jù)，得：v1=5m/s
（2）爆竹從D點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的過程中機(jī)械能守恒，所以有2mgL=
1
2
×2mv2，
爆竹爆炸前后動(dòng)量守恒，所以有2mv=mv2-mv1，解得：v2=11m/s
設(shè)做圓周運(yùn)動(dòng)的那塊通過最高點(diǎn)時(shí)的速度為vc，由機(jī)械能守恒定律可得：
1
2
mv22=
1
2
mvc2+2mgL；
設(shè)最高點(diǎn)時(shí)線對(duì)爆竹的拉力為T，則由牛頓第二定律可得：T+mg=m
vc2
L

聯(lián)立以上各式，解得：T=9.85N
（3）火藥爆炸釋放的能量為：E=
1
2
mv12+
1
2
mv22-2mgL=2.88J
答：（1）爆炸瞬間反向拋出的那一塊的水平速度v1的大小為5m/s；
（2）繼續(xù)做圓周運(yùn)動(dòng)的那一塊通過最高點(diǎn)時(shí)的細(xì)線的拉力T的大小9.85N．
（3）火藥爆炸釋放的能量E為2.88J．
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源：不詳 題型：填空題

如圖所示，質(zhì)量為mB=2kg的平板車B上表面水平，開始時(shí)靜止在光滑水平面上，在平板車左端靜止著一塊質(zhì)量為mA=2kg的物體A，一顆質(zhì)量為m0=0.01kg的子彈以υ0=600m/s的水平初速度瞬間射穿A后，速度變?yōu)棣?sub>2=100m/s，已知A、B之間的動(dòng)摩擦因數(shù)不為零，且A與B最終達(dá)到相對(duì)靜止．
①物體A的最大速度υA=______m/s；
②平板車B的最大速度υB=______m/s；
③若從B開始運(yùn)動(dòng)到取得最大速度歷時(shí)0.25s，g=10m/s2，則A、B間動(dòng)摩擦因數(shù)μ=______．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

在光滑的水平面上，有A、B兩個(gè)小球向右沿同一直線運(yùn)動(dòng)，取向右為正方向，兩球的動(dòng)量分別為pA=5kg．m/s，pB=7kg．m/s，如圖所示．若兩球發(fā)生正碰，則碰后兩球的動(dòng)量增量△pA、△pB可能是（　�。�
A．△pA=3kgm/s，△pB=3kgm/s
B．△pA=3kgm/s，△pB=-3kgm/s
C．△pA=-3kgm/s，△pB=3kgm/s
D．△pA=-10kgm/s，△pB=10kgm/s

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖所示，光滑的水平面AB（足夠長(zhǎng)）與半徑為R=0.8m的光滑豎直半圓軌道BCD在B點(diǎn)相切，D點(diǎn)為半圓軌道最高點(diǎn)．A點(diǎn)的右側(cè)等高地放置著一個(gè)長(zhǎng)為L(zhǎng)=20m、逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)速度為v0=10m/s的傳送帶．用輕質(zhì)細(xì)線連接甲、乙兩物體，中間夾一輕質(zhì)彈簧，彈簧與甲乙兩物體不栓接．甲的質(zhì)量為m1=3kg，乙的質(zhì)量為m2=1kg，甲、乙均靜止在光滑的水平面上．現(xiàn)固定乙球，燒斷細(xì)線，甲離開彈簧后進(jìn)入半圓軌道并可以通過D點(diǎn)，且過D點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力恰好等于甲的重力．傳送帶與乙物體間摩擦因數(shù)為0.6，重力加速度g取l0m/s2，甲、乙兩物體可看作質(zhì)點(diǎn)．
（1）求甲球離開彈簧時(shí)的速度．
（2）若甲固定，乙不固定，細(xì)線燒斷后乙可以離開彈簧后滑上傳送帶，求乙在傳送帶上滑行的最遠(yuǎn)距離．
（3）甲乙均不固定，燒斷細(xì)線以后，求甲和乙能否再次在AB面上水平碰撞？若碰撞，求再次碰撞時(shí)甲乙的速度；若不會(huì)碰撞，說明原因．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖在光滑水平面上疊放AB兩物體，其間有摩擦，mA=2kg，mB=1kg，速度的大小均為v0=10m/s，設(shè)A板足夠長(zhǎng)，當(dāng)觀察到B做加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，A的可能速度為（　�。�
A．2m/sB．3m/sC．4m/sD．5m/s

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖所示，在光滑桌面上放著長(zhǎng)木板，其長(zhǎng)度為L(zhǎng)=1.0m，在長(zhǎng)木板的左上端放一可視為質(zhì)點(diǎn)的小金屬塊，它的質(zhì)量和木板的質(zhì)量相等，最初它們是靜止的．現(xiàn)讓小金屬塊以v0=2.0m/s的初速度開始向右滑動(dòng)，當(dāng)滑動(dòng)到長(zhǎng)木板的右端時(shí)，滑塊的速度為v1=1.0m/s，取g=l0m/s2，求：
（1）小金屬塊剛滑到長(zhǎng)木板右端時(shí)的速度大小v2及滑塊與長(zhǎng)木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ；
（2）小金屬塊剛滑到長(zhǎng)木板右端時(shí)經(jīng)歷的時(shí)間t及長(zhǎng)木板的位移大小x．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

三個(gè)質(zhì)量分別為m1、m2、m3的小球，半徑相同，并排懸掛在長(zhǎng)度相同的三根豎直繩上，彼此恰好相互接觸．現(xiàn)把質(zhì)量為m1的小球拉開一些，如圖中虛線所示，然后釋放，經(jīng)球1與球2、球2與球3相碰之后，三個(gè)球的動(dòng)量相等．若各球間碰撞時(shí)均為彈性碰撞，且碰撞時(shí)間極短，不計(jì)空氣阻力，則ml：m2：m3為（　　）
A．6：3：1B．2：3：1C．2：1：1D．3：2：1

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

大原子反應(yīng)堆中，用石墨（碳）做減速劑使快中子變?yōu)槁凶�，已知碳核的質(zhì)量是中子質(zhì)量的12倍，假設(shè)中子與碳核的碰撞是彈性的（即碰撞中不計(jì)能量損失），而且碰撞前碳核是靜止的，
試求：（1）設(shè)碰撞前中子的動(dòng)能為E0，問經(jīng)過一次碰撞后，中子的動(dòng)能損失多少？
（2）至少經(jīng)過多少次碰撞，中子的動(dòng)能才能少于10-6E0（lg13=1.114，lg11=1.041）？

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

我國(guó)女子短道速滑隊(duì)在今年世錦賽上實(shí)現(xiàn)女子3000m接力三連冠．觀察發(fā)現(xiàn)，“接棒”的運(yùn)動(dòng)員甲提前站在“交捧”的運(yùn)動(dòng)員乙前面．并且開始向前滑行，待乙追上甲時(shí)，乙猛推甲一把，使甲獲得更大的速度向前沖出．在乙推甲的過程中，忽略運(yùn)動(dòng)員與冰面間在水平方向上的相互作用，則（　�。�
A．甲對(duì)乙的沖量一定等于乙對(duì)甲的沖量
B．甲、乙的動(dòng)量變化一定大小相等方向相反
C．甲的動(dòng)能增加量一定等于乙的動(dòng)能減少量
D．甲對(duì)乙做多少負(fù)功，乙對(duì)甲就一定做多少正功

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案