16.質量為2×10-3kg的子彈,在槍筒中前進時受到的合力是F=400-$\frac{8000}{9}$x,F(xiàn)的單位是N,x的單位是m,子彈在槍口的速度為300m•s-1,試計算槍筒的長度.

分析 根據(jù)動能定理知:合力對子彈做的功等于子彈動能的增加,由于合力隨位移線性變化,所以根據(jù)合力的平均值求合力做功,根據(jù)動能定理求槍筒的長度.

解答 解:設槍筒的長度為L.
當x=0時,F(xiàn)1=400N,當x=L時,F(xiàn)2=400-$\frac{8000}{9}$L,由于合力隨位移線性變化,所以合力的平均值 $\overline{F}$=$\frac{{F}_{1}+{F}_{2}}{2}$=(400-$\frac{4000}{9}$L)N
根據(jù)動能定理得:$\overline{F}$L=$\frac{1}{2}m{v}^{2}$
即 (400-$\frac{4000}{9}$L)L=$\frac{1}{2}m{v}^{2}$
結合 400-$\frac{4000}{9}$L>0,得 L<$\frac{9}{20}$m
聯(lián)立代入數(shù)據(jù)解得 L=$\frac{9-3\sqrt{6}}{4}$m≈0.41m
答:槍筒的長度是0.41m.

點評 本題運用動能定理對子彈的運動過程列式時,要注意合力是變力,根據(jù)合力的平均值求合力做功.由于合力隨位移線性變化,才有 $\overline{F}$=$\frac{{F}_{1}+{F}_{2}}{2}$,不然不能這樣求合力的平均值.

練習冊系列答案
相關習題

科目:高中物理 來源: 題型:多選題

6.如圖為一列簡諧橫波某時刻的波形圖,介質中有P、Q、M三個質點,此時的縱坐標分別為yP=2cm,yQ=-2cm.下列說法正確的是( 。
A.P、Q兩質點的速度方向總是相同
B.Q、M兩質點的加速度總是相同
C.P、M兩質點的速度總是大小相等、方向相反
D.在任何相等時間內,P、M兩質點通過的路程總相等
E.P、M兩質點對平衡位置的位移總是大小相等、方向相反

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:實驗題

7.現(xiàn)有一電流表,量程30mA,內阻r1約為6歐,請用下列器材測量其內阻值r1,要求方法簡捷,有盡可能高的測量精度.
A.電流表,量程50mA,內電阻r2約10Ω
B.電壓表,量程15V,內阻rV=15kΩ
C.定值電阻RO=9Ω′
D.保護電阻R1=50Ω
E.滑動變阻器R2,阻值O~30Ω,額定電流0.3A
F.滑動變阻器R3,阻值0~5Ω,額定電流0.3A
G.電池組,電動勢為3V,內電阻約0.5Ω
此外還有單刀電鍵若干和導線若干,供需要時選用.
(1)在給出的器材中電表應選擇A2,滑動變阻器應選擇R2.(填寫器材代號)
(2)請將虛線中的電路圖補充完整.
(3)實驗中需要測量的物理量是電流表的示數(shù)I1,電流表的示數(shù)I2;并寫出電流表內電阻的計算表達式r1=$\frac{({I}_{2}-{I}_{1}){R}_{0}^{\;}}{{I}_{1}}$(用相應的物理量符號表示).

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:多選題

4.如圖所示,僅在靜電力作用下,一帶電粒子沿圖中虛線從A運動到B,則( 。
A.靜電力做正功B.動能減少C.粒子帶負電D.加速度增大

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:計算題

11.如圖所示,一圓柱形桶的高為d,底面直徑d.當桶內無液體時,用一細束單色光從某點A沿桶口邊緣恰好照射到桶底邊緣上的某點B.當桶內液體的深度等于桶高的一半時,任然從A點沿AB方向照射,恰好照射到桶底上的C點.C、B兩點相距$\fracmui4mi0{4}$,光在真空中的速度c=3.0×106m/s,求:
(i)液體的折射率n;
(ii)光在液體中傳播的速度v.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

1.對于確定的運動物體,下列說法中正確的是( 。
A.位移方向一定和運動方向相同B.速度方向一定和加速度方向相同
C.加]速度方向一定和合外力方向相同D.位移方向一定和合外力方向相同

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:計算題

8.如圖所示,光滑絕緣桿豎直放置,它與以正點電荷Q為圓心的某一圓周交于B、C兩點,質量為m、帶電荷量為-q的有孔小球從桿上的A點無初速度下滑,已知q?Q,AB=h,小球滑到B點時速度大小為$\sqrt{5gh}$,則小球從A運動到B的過程中,電場力做多少功?若取A點電勢為零,C點電勢是多大?

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:多選題

8.如圖所示,輕質彈簧左端固定,置于場強為E水平向左的勻強電場中,一質量為m,電荷量為+q的絕緣物塊(可視為質點),從距彈簧右端L1處由靜止釋放,物塊與水平面間動摩擦因數(shù)為μ,物塊向左運動經(jīng)A點(圖中未畫出)時速度最大為v,彈簧被壓縮到最短時物體離釋放點的距離為L2,重力加速度為g,則從物塊釋放到彈簧壓縮至最短的過程中(  )
A.物塊與彈簧組成的系統(tǒng)機械能的增加量為(qE-μmg)L2
B.物塊電勢能的減少量等于彈簧彈性勢能的增加量與系統(tǒng)產(chǎn)生的內能之和
C.物塊的速度最大時,彈簧的彈性勢能為(qE-μmg)L1-$\frac{1}{2}$mv2
D.若物塊能彈回,則向右運動過程中經(jīng)過A點時速度最大

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

9.圖甲中變壓器為理想變壓器,原線圈匝數(shù)n1與副線圈匝數(shù)n2之比為10:1,變壓器的原線圈接如圖乙所示的正弦交流電,電阻R1=R2=R3=10Ω和電容器C連接成如圖甲所示的電路,其中電容器的擊穿電壓為7V,電流表、電壓表為理想電表,開關S處于斷開狀態(tài),則( 。
A.電壓表的讀數(shù)為10VB.電流表的讀數(shù)為0.1A
C.電阻R2上消耗的功率為5WD.若閉合開關S1電容器會被擊穿

查看答案和解析>>

同步練習冊答案