题目内容
【题目】冲击摆是用来测量子弹速度的一种简单装置。如图所示,将一个质量很大的砂箱用轻绳悬挂起来,一颗子弹水平射入砂箱,砂箱发生摆动。若子弹射击砂箱时的速度为v,测得冲击摆的最大摆角为,砂箱上升的最大高度为h,则当子弹射击砂箱时的速度变为2v时,下列说法正确的是
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A. 冲击摆的最大摆角将变为2
B. 冲击摆的最大摆角的正切值将变为2tan
C. 砂箱上升的最大高度将变为2h
D. 砂箱上升的最大高度将变为4h
【答案】D
【解析】根据动量守恒定律:
;沙箱(包括子弹)向上摆动到最高点时:
,解得:
,故当子弹的速度加倍时,冲击摆的最大摆角不等于2θ,由数学知识可知,冲击摆的最大摆角的正切值也不是变为2tan,选项AB错误;由
可得:
则当v加倍时,砂箱上升的最大高度将变为4h,选项D正确,C错误;故选D.
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