题目内容

8.如图所示,滑板A放在水平面上,长度为l=2m,滑块质量mA=1kg,mB=0.99kg,A、B间粗糙.现有mA=0.01kg子弹以v0=200m/s速度向右击中B并留在其中.
①子弹C击中B后瞬间,B速度多大?
②若滑块A与水平面固定,B被子弹击中后恰好滑到A右端静止,求滑块B与A间动摩擦因数μ.

分析 ①子弹击中B的过程系统动量守恒,由动量守恒定律可以求出B的速度.
②由动能定理可以求出动摩擦因数.

解答 解:①子弹击中B的过程中系统动量守恒,以子弹的初速度方向为正方向,由动量守恒定律得:
mCvm0=(mB+mC)v1
代入数据解得:v1=2m/s;
②若滑块A与水平面固定,B由运动到静止,位移为s,动能定理有:
-μ(mB+mC)gs=0-$\frac{1}{2}$(mB+mC)v12
代入数据解得:μ=0.1;
答:①子弹C击中B后瞬间,B速度为2m/s.
②滑块B与A间动摩擦因数μ为0.1.

点评 本题考查了求速度、动摩擦因数,分析清楚物体的运动过程,应用动量守恒定律、动能定理与能量守恒定律即可正确解题,解题时注意正方向的选择.

练习册系列答案
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7.如图1所示为利用自由落体“验证机械能守恒定律”的实验装置.
①安装好实验装置,正确进行实验操作,从打出的纸带中选出符合要求的纸带,如图2所示(其中一段纸带图中未画出).图中O点为打出的起始点,且速度为零.选取在纸带上连续打出的点A、B、C、D、E、F、G作为计数点.其中测出D、E、F点距起始点O的距离如图2所示.已知打点计时器打点周期为T=0.02s.由此可计算出物体下落到E点时的瞬时速度vE=3.04 m/s(结果保留三位有效数字).

②若已知当地重力加速度为g,代入图3中所测的数据进行计算,并将$\frac{1}{2}$vE2与gh2进行比较(用题中所给字母表示),即可在误差范围内验证,从O点到E 点的过程中机械能是否守恒.

③某同学进行数据处理时不慎将纸带前半部分损坏,找不到打出的起始点O了,如图3所示.于是他利用剩余的纸带进行如下的测量:以A点为起点,测量各点到A点的距离h,计算出物体下落到各点的速度v,并作出v2-h图象.图4中给出了a、b、c三条直线,他作出的图象应该是直线a;由图象得出,A点到起始点O的距离为10.0cm(结果保留三位有效数字).

④某同学在家里做“验证机械能守恒定律”的实验,他设计的实验装置如图5所示,用细线的一端系住一个较重的小铁锁(可看成质点),另一端缠系在一支笔上,将笔放在水平桌面的边上,用较重的书压住.将铁锁拉至与桌面等高处(细线拉直),然后自由释放.在笔的正下方某合适位置放一小刀,铁锁经过时,细线立即被割断,铁锁继续向前运动,落在水平地面上.测得水平桌面高度为h,笔到铁锁的距离为l,笔到铁锁落地的水平距离为s.若满足s2=4l(h-l)(用l、h表示),即可验证铁锁从释放至运动到笔的正下方的过程中机械能守恒.

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