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15.完全相同的三块木板并排固定在水平面上,一颗子弹以速度v水平射入,若子弹在木块中做匀减速直线运动,且穿过第三块木块后子弹速度恰好为零,则子弹依次刚射入每块木块时的速度之比和穿过每块木块所用的时间之比正确的是(  )
A.v1:v2:v3=3:2:1B.v1:v2:v3=$\sqrt{3}$:$\sqrt{2}$:1C.t1:t2:t3=$\sqrt{3}$:$\sqrt{2}$:1D.t1:t2:t3=1:$\sqrt{2}$:$\sqrt{3}$

分析 采用逆向思维,根据匀变速直线运动的速度位移公式求出子弹依次射入每块木块的速度之比,根据初速度为零的匀加速直线运动的特殊推论求出通过相同位移的时间之比.

解答 解:A、采用逆向思维,子弹做初速度为零的匀加速直线运动,根据$v=\sqrt{2ax}$知,从开始到经过第3个木块,第2个木块、第1个木块所经历的位移之比为1:2:3,则射入第3个木块、第2个木块、第1个木块的速度之比为$1:\sqrt{2}:\sqrt{3}$,所以子弹依次刚射入每块木块时的速度之比v1:v2:v3=$\sqrt{3}$:$\sqrt{2}$:1,故A错误,B正确.
C、因为初速度为零的匀加速直线运动,在相等位移内所用的时间之比为1:$(\sqrt{2}-1):(\sqrt{3}-\sqrt{2})$,则子弹通过每块木块所用的时间之比为$(\sqrt{3}-\sqrt{2}):(\sqrt{2}-1):1$,故C、D错误.
故选:B.

点评 解决本题的关键掌握匀变速直线运动的运动学公式和推论,并能灵活运用,本题采用逆向思维解决比较简捷.

练习册系列答案
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7.如图甲的光电门传感器是测定物体通过光电门的时间的仪器,其原理是发射端发出一束很细的红外线到接收端,当固定在运动物体上的一个已知宽度为d的挡光板通过光电门挡住红外线时,和它连接的数字计时器可记下挡光的时间△t,则可以求出运动物体通过光电门时的瞬时速度大小.
(1)为了减小测量瞬时速度的误差,应该选择宽度比较窄(选填“宽”或“窄”)的挡光板.
(2)如图乙所示是某同学利用光电门传感器探究小车加速度与力之间关系的实验装置,他将该光电门固定在水平轨道上的B点,用不同重物通过细线拉同一小车,小车每次都从同一位置A点由静止释放.
①如图丙所示,用游标卡尺测出挡光板的宽度d=11.50mm,实验时将小车从图乙中的A点由静止释放,由数字计时器记下挡光板通过光电门时挡光的时间间隔△t=0.02s,则小车通过光电门时的瞬时速度大小为0.575m/s;
②实验中设小车的质量为m1,重物的质量为m2,则在m1与m2满足关系m1>>m2时可近似认为细线对小车的拉力大小与重物的重力大小相等;
③测出多组重物的质量m2和对应挡光板通过光电门的时间△t,并算出小车经过光电门时的速度v,通过描点作出两物理量的线性关系图象,可间接得出小车的加速度与力之间的关系.处理数据时应作出v2-m2图象(选填“v2-m1”或“v2-m2,”);
④某同学在③中作出的线性图象不过坐标原点,如图丁所示(图中m表示m1或m2),其可能的原因操作过程中没有平衡摩擦力或者平衡摩擦力不足.

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