分析 (1)子彈穿過A時,子彈與A動量守恒,由動量守恒定律求得A的速度,子彈穿過B時,子彈與B動量守恒,由動量守恒定律結(jié)合能量關(guān)系求解B的速度;
(2)分別求出射穿A木塊過程中系統(tǒng)損失的機械能和射穿B木塊過程中系統(tǒng)損失的機械能,兩者之和即可損失的總機械能;
(3)子彈穿過B時,子彈與B動量守恒,由動量守恒定律及子彈穿A木塊損失的動能是射穿B木塊損失的動能的2倍列式求出B的速度,子彈穿過B以后,彈簧開始被壓縮,A、B和彈簧所組成的系統(tǒng)動量守恒,由動量守恒定律求得共同速度,再由能量關(guān)系即可求解;
(4)彈簧再次恢復(fù)原長時系統(tǒng)的動能不變,此時B的速度最大,根據(jù)動量守恒定律及機械能守恒定律即可求解.
解答 解:(1)子彈穿過A時,子彈與A動量守恒,以子彈初速度方向為正,由動量守恒定律:m0v0=m1v1+m0v
得:v1=10m/s
射穿A木塊過程中系統(tǒng)損失的機械能$△{E}_{1}=\frac{1}{2}{m}_{0}{{v}_{0}}^{2}-\frac{1}{2}{m}_{0}{{v}_{\;}}^{2}-\frac{1}{2}{m}_{1}{{v}_{1}}^{2}$=3950J
子彈穿過B時,子彈與B動量守恒,由動量守恒定律:m0v=m2v2+m0v′
又由已知得:$\frac{1}{2}{m}_{0}{{v}_{0}}^{2}-\frac{1}{2}{m}_{0}{{v}_{\;}}^{2}=2$($\frac{1}{2}{m}_{0}{{v}_{\;}}^{2}-\frac{1}{2}{m}_{0}v{′}^{2}$)
得:vB=2.5m/s,
子彈穿過B的過程中,損失的機械能$△{E}_{2}=\frac{1}{2}{m}_{0}{{v}_{\;}}^{2}-\frac{1}{2}{m}_{0}v{′}^{2}-\frac{1}{2}{m}_{2}{{v}_{2}}^{2}$=1987.5J,
整個過程中損失的機械能△E=△E1+△E2=5937.5J
(3)子彈穿過B以后,彈簧開始被壓縮,A、B和彈簧所組成的系統(tǒng)動量守恒,
由動量守恒定律:m,v1+m2v2=(m1+m2)v共
由能量關(guān)系:${E}_{P}=\frac{1}{2}{m}_{1}{{v}_{1}}^{2}+\frac{1}{2}{m}_{2}{{v}_{2}}^{2}-\frac{1}{2}({m}_{1}+{m}_{2}){{v}_{共}}^{2}$
解得:EP=22.5J
(4)彈簧再次恢復(fù)原長時系統(tǒng)的動能不變,此時B的速度最大,則有:
m1v1+m2v2=m1v′1+m2v′2
$\frac{1}{2}{m}_{1}{{v}_{1}}^{2}+\frac{1}{2}{m}_{2}{{v}_{2}}^{2}$=$\frac{1}{2}{m}_{1}{{v}_{1}′}^{2}+\frac{1}{2}{m}_{2}{{v}_{2}′}^{2}$
解得:v2′=5.5m/s
答:(1)子彈射穿木塊1和木塊2后,木塊1和木塊2的速度分別為10m/s和2.5m/s;
(2)系統(tǒng)損失的機械能為5937.5J;
(3)系統(tǒng)運動過程中彈簧的最大彈性勢能為22.5J;
(4)木塊2最大的速度是5.5m/s.
點評 本題主要考查了動量守恒定律及能量關(guān)系的直接應(yīng)用,要求同學(xué)們能正確分析運動過程,明確過程中哪些量守恒,難度較大.
科目:高中物理 來源: 題型:多選題
A. | 波源O的初始振動方向是從平衡位置沿y軸向下 | |
B. | 從t2=2.5s開始計時,質(zhì)點P比Q先回到平衡位置 | |
C. | 當t2=2.5s時,P、Q兩質(zhì)點的位移、加速度相同,速度方向相反 | |
D. | 當t2=2.5s時,-4m和4m兩處的質(zhì)點分別沿波的傳播方向傳到-5m和5m的位置 |
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科目:高中物理 來源: 題型:解答題
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | 增加原線圈的匝數(shù) | B. | 增加副線圈匝數(shù) | ||
C. | 在副線圈上多并聯(lián)些電阻 | D. | 增加副線圈的負載 |
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | 若軌道光滑,小球下落到最低點B時的速度大小為$\sqrt{2g(h-R)}$ | |
B. | 若軌道光滑,小球相對B點上升的最大高度為R | |
C. | 若軌道粗糙,小球恰能上升到C點,克服摩擦力所做功為mgh | |
D. | 若軌道粗糙,小球恰能上升到C點,按原路仍能返回到A點 |
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科目:高中物理 來源: 題型:解答題
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科目:高中物理 來源: 題型:解答題
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科目:高中物理 來源: 題型:多選題
A. | 物體豎直向下的運動一定是自由落體運動 | |
B. | 自由落體運動是初速度為零、加速度為g的豎直向下的勻加速直線運動 | |
C. | 物體下落過程中,速度和加速度同時增大 | |
D. | 當空氣阻力的作用比較小、可以忽略不計時,物體自由下落可視為自由落體運動 |
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | O點電勢最高 | |
B. | A、C兩點電場強度相同 | |
C. | B、D兩點電勢相等 | |
D. | 若將點電荷-q從A點移向C,電勢能減小 |
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