【題目】用同種材料制成的質(zhì)量均為M=1kg的形狀不同的滑塊n個(gè)靜止在光滑水平面上,編號(hào)依次為1、2、3….質(zhì)量為m=0.1kg的子彈(視為質(zhì)點(diǎn))以水平初速度v0=200m/s依次擊穿這些滑塊后最終保留在第n個(gè)滑塊中.要求子彈穿過(guò)每個(gè)滑塊的時(shí)間都相等,子彈在兩滑塊間勻速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間也相等且等于子彈穿過(guò)一塊滑塊的時(shí)間,這必然導(dǎo)致每個(gè)滑塊長(zhǎng)度不同,滑塊間的間距也不同.子彈穿過(guò)滑塊時(shí)受到的水平阻力f=150N并保持恒定.測(cè)得子彈穿過(guò)編號(hào)為1的滑塊后滑塊的速度變?yōu)?/span>v=1.5m/s.不考慮子彈在豎直方向上的受力和運(yùn)動(dòng).(滑塊不翻轉(zhuǎn),不計(jì)空氣阻力)
(1)求n
(2)用計(jì)算說(shuō)明子彈剛穿過(guò)第N(N<n)塊滑塊時(shí),第N﹣1塊滑塊沒(méi)有追上第N塊滑塊
【答案】(1)14(2)dN﹣1取最小值是0.2075m.從子彈剛接觸N﹣1到剛擊穿N的過(guò)程N(yùn)﹣1比N多走的位移,△S=2vt=0.03m,(dN﹣1)min>△S,所以沒(méi)有追上
【解析】
分析子彈擊穿第一塊滑塊的過(guò)程,運(yùn)用動(dòng)量守恒定律求解.
第N塊剛被擊穿時(shí)是否被N﹣1塊追上,取決于二者靜止時(shí)的間距dN﹣1是否小于子彈剛接觸N﹣1到剛擊穿N的過(guò)程N﹣1比N多走的位移,分析子彈的運(yùn)動(dòng)過(guò)程,運(yùn)用運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求解比較.子彈打穿前13塊后,1到13各塊的速度均為v,根據(jù)系統(tǒng)動(dòng)量守恒定律和機(jī)械能守恒列車(chē)等式求解.
(1)子彈擊穿第一塊滑塊的過(guò)程,規(guī)定向右為正方向,根據(jù)動(dòng)量守恒定律得:
mv0=mv1+Mv
代入數(shù)據(jù)得:v1=185m/s
由于子彈穿過(guò)每個(gè)滑塊的時(shí)間相等、受到的阻力也相等,所以速度的減少量相等,有:
△v=v0﹣v1=15m/s
n,取n=14
(2)第N塊剛被擊穿時(shí)是否被N﹣1塊追上,取決于二者靜止時(shí)的間距dN﹣1是否小于子彈剛接觸N﹣1到剛擊穿N的過(guò)程N﹣1比N多走的位移.
子彈穿過(guò)一塊滑塊的時(shí)間或在兩滑塊間勻速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為:t0.01s
子彈擊穿第N﹣1塊的過(guò)程中第N﹣1塊的位移為:SN﹣1t=0.0075m
子彈擊穿N﹣1后勻速飛行的位移為:S′N﹣1=[v0﹣(N﹣1)△v]t=2﹣0.15(N﹣1)m
靜止時(shí)N﹣1與N的距離為:dN﹣1=SN﹣1+S′N﹣1=2.075﹣0.15(N﹣1)m
當(dāng)N=13時(shí),dN﹣1取最小值是0.2075m.
從子彈剛接觸N﹣1到剛擊穿N的過(guò)程N﹣1比N多走的位移,如圖:
△S=2vt=0.03m,(dN﹣1)min>△S,所以沒(méi)有追上.
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】在探究物體的加速度a與物體所受外力F、物體質(zhì)量M間的關(guān)系時(shí),實(shí)驗(yàn)器材按如圖所示安裝完畢.小車(chē)及車(chē)中的砝碼質(zhì)量用M表示,盤(pán)及盤(pán)中的砝碼質(zhì)量用m表示.
(1)實(shí)驗(yàn)裝置或操作過(guò)程需要調(diào)整的是____________(寫(xiě)出一項(xiàng)即可);
(2)當(dāng)M與m的大小關(guān)系滿(mǎn)足_________時(shí),才可以認(rèn)為繩子對(duì)小車(chē)的拉力大小等于盤(pán)和砝碼的重力.
(3)如果在砝碼盤(pán)與細(xì)繩間連接一個(gè)力傳感器測(cè)量小車(chē)受到的拉力,實(shí)驗(yàn)中是否必須滿(mǎn)足砝碼盤(pán)與盤(pán)中砝碼的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車(chē)的質(zhì)量?_______(選填“是”或“否”)
(4)某一組同學(xué)先保持盤(pán)及盤(pán)中的砝碼質(zhì)量m一定來(lái)做實(shí)驗(yàn),以下操作正確的是________.
A.平衡摩擦力時(shí),應(yīng)將盤(pán)及盤(pán)中的砝碼用細(xì)繩通過(guò)定滑輪系在小車(chē)上
B.每次改變小車(chē)的質(zhì)量時(shí),不需要重新平衡摩擦力
C.實(shí)驗(yàn)時(shí),先放開(kāi)小車(chē),再接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源
D.用天平測(cè)出m以及小車(chē)質(zhì)量M,小車(chē)運(yùn)動(dòng)的加速度可直接用公式求出
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】兩根平行放置的長(zhǎng)直絕緣導(dǎo)線M、N,通以同向等大的電流如圖。在它們正中間放有一金屬圓環(huán),則可以使圓環(huán)中產(chǎn)生順時(shí)針感應(yīng)電流的是( )
A. M向右移動(dòng)
B. N中電流增大
C. 兩電流同時(shí)等量增大
D. 兩電流同時(shí)反向
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】圖示為某縣水電站通過(guò)理想變壓器向偏遠(yuǎn)山村供電示意圖,水電站輸出的交流電壓的有效值恒定,各電表均為理想電表,開(kāi)始時(shí)開(kāi)關(guān)S閉合,輸電導(dǎo)線的電阻不能忽略,F(xiàn)將開(kāi)關(guān)S斷開(kāi),其他條件不變,則與開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)前相比
A. 電流表A1的示數(shù)變大
B. 電壓表V3的示數(shù)變大
C. 電流表A2和A3的示數(shù)均變小
D. 電壓表V1、V2的比值不變
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】地面附近空間中存在著水平方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng),已知磁場(chǎng)方向垂直紙面向里,一個(gè)帶電油滴沿著一條與豎直方向成θ角的直線MN運(yùn)動(dòng).如圖所示,由此可以判斷:( )
A. 油滴一定做勻速直線運(yùn)動(dòng)
B. 油滴可能做勻變速直線運(yùn)動(dòng)
C. 如果油滴帶正電,它是從N點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到M點(diǎn)
D. 如果油滴帶正電,它是從M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】某同學(xué)要測(cè)定一電源的電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)電阻r,實(shí)驗(yàn)器材有:一只DIS電流傳感器(可視為理想電流表,測(cè)得的電流用I表示),一只電阻箱(阻值用R表示),一只開(kāi)關(guān)和導(dǎo)線若干.該同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖甲所示的電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn)和采集數(shù)據(jù)。
(1)該同學(xué)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的原理表達(dá)式是E=________(用r、I、R表示)。
(2)該同學(xué)在閉合開(kāi)關(guān)之前,應(yīng)先將電阻箱調(diào)到________(填“最大值”、“最小值”或“任意值”),實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,將電阻箱調(diào)至如圖乙所示位置,則此時(shí)電阻箱接入電路的阻值為________Ω。
(3)該同學(xué)根據(jù)實(shí)驗(yàn)采集到的數(shù)據(jù)作出如圖丙所示的 圖象,則由圖象可求得,該電源的電動(dòng)勢(shì)E=________V,內(nèi)阻r=________Ω。(結(jié)果均保留2位有效數(shù)字)
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖,在勻強(qiáng)電場(chǎng)中有一固定斜面。帶電物體從斜面頂端滑到底端的過(guò)程中,重力對(duì)物體做功 24 J,電場(chǎng)力對(duì)物體做功-12 J,摩擦力對(duì)物體做功-8 J,則物體的
A. 動(dòng)能增加 4 J B. 電勢(shì)能增加 12 J
C. 機(jī)械能增加 4 J D. 重力勢(shì)能增加 24 J
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】根據(jù)外媒某軍事雜志一篇關(guān)于中國(guó)航母的報(bào)道,其猜測(cè)中國(guó)自行設(shè)計(jì)建造的第三代國(guó)產(chǎn)航母將采用電磁彈射裝置。航母上飛機(jī)彈射起飛所利用的電磁驅(qū)動(dòng)原理如圖所示。當(dāng)固定線圈上突然通過(guò)直流電流時(shí),線圈左側(cè)的金屬環(huán)被彈射出去。則下列說(shuō)法正確的是( )
A. 合上開(kāi)關(guān) S 的瞬間,從右側(cè)看環(huán)中產(chǎn)生沿順時(shí)針?lè)较虻母袘?yīng)電流
B. 金屬環(huán)被向左彈射的瞬間,還有擴(kuò)張的趨勢(shì)
C. 若將金屬環(huán)置于線圈的右側(cè),環(huán)將不能彈射出去
D. 若將電池正、負(fù)極調(diào)換后,金屬環(huán)彈射方向仍然向左
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,半徑為R的半圓弧槽固定在水平面上,槽口向上,槽口直徑水平,一個(gè)質(zhì)量為m的物塊從P點(diǎn)由靜止釋放剛好從槽口A點(diǎn)無(wú)碰撞地進(jìn)入槽中,并沿圓弧槽勻速率地滑行到B點(diǎn),不計(jì)物塊的大小,P點(diǎn)到A點(diǎn)高度為h,重力加速度大小為g,則下列說(shuō)法正確的是
A. 物塊從P到B過(guò)程克服摩擦力做的功為mg(R+h)
B. 物塊從A到B過(guò)程重力的平均功率為
C. 物塊在B點(diǎn)時(shí)對(duì)槽底的壓力大小為
D. 物塊到B點(diǎn)時(shí)重力的瞬時(shí)功率為mg
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