题目内容
【题目】如图所示,直流为m=245g的物块(可视为质点)方在质量为M=0.5kg的木板左端,足够长的木板静止在光滑水平面上,物质与木板间的动摩擦因数为μ=0.4,质量为=5g的子弹以速度
=300m/s沿水平方向射入物块并留在其中(时间极短),
,则在整个过程中
A. 物块和木板组成的系统动量守恒
B. 子弹的末动量大小为0.01kgm/s
C. 子弹对物块的冲量大小为0.49Ns
D. 物块相对木板滑行的时间为1s
【答案】BD
【解析】子弹进入木块的过程中,木块的动量增大,所以物块和木板组成的系统动量不守恒.故A错误;选取向右为正方向,子弹打入木块过程,由动量守恒定律可得:
m0v0=(m0+m)v1…①
木块在木板上滑动过程,由动量守恒定律可得:
(m0+m)v1=(m0+m+M)v2…②
联立可得:
所以子弹的末动量:P=m0v2=5×103×2=0.01kgm/s.故B正确;
由动量定理可得子弹受到的冲量:I=△P=PP0=0.015×103×300=1.49kgm/s=1.49Ns.子弹与物块作用力的时间相等,相互作用力大小始终相等,而方向相反,所以子弹对物块的冲量大小也是1.49Ns.故C错误;对子弹木块整体,由动量定理得:
-μ(m0+m)gt=(m0+m)(v2-v1) ③
由①②③式可得,物块相对于木板滑行的时间 .故D正确.
故选:BD.
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【题目】在“测定直流电动机的效率”实验中,用如图(a)所示的电路测定一个额定电压为6V、额定功率为3W的直流电动机的机械效率。
(1)请根据图(a)完成图(b)中的实物图;
(2)实验中保持电动机两端电压U恒为6V,重物每次匀速上升的高度h均为1.5m,所测物理量及测量结果如下表所示:
实验次数 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
电动机的电流I/A | 0.2 | 0.4 | 0.6 | 0.8 | 2.5 | 2.5 |
所提重物的重力Mg/N | 0.8 | 2.0 | 4.0 | 6.0 | 6.5 | 7.0 |
重物上升时间t/s | 1.4 | 1.65 | 2.1 | 2.7 | ∞ | ∞ |
计算电动机效率η的表达式为______________(用题目中的符号表示),第1次实验中电动机的工作效率为_______________。(保留三位有效数字)
(3)在第5次实验中,电动机的输出功率是___________;可估算出电动机线圈的电阻为_____________Ω。