题目内容

(2011?肇庆一模)一颗子弹的质量m=10g,在空中以竖直向上速度v0=800m/s射向即将下落的质量M=0.8kg的木块,子弹击穿木块的时间极短.若子弹穿过木块后,木块能上升的最大高度是h=0.8m,不计木块的空气阻力,g=10m/s2.试求:
(1)子弹刚穿过木块的瞬间,子弹的速度是多大?
(2)设子弹受到的空气阻力为子弹重力的4倍,求子弹穿过木块后上升到最大高度所用的时间.
分析:子弹从射穿木块后做竖直上抛运动,根据时间T求出子弹从射穿木块后的速度大小.子弹射穿木块的过程,遵守动量守恒,由动量守恒定律求出子弹从射穿木块后木块获得的速度,再求解木块上升的最大高度.
解答:解:(1)子弹刚穿过木块的瞬间,木块的速度是V,因子弹穿过木块的时间极短,
在竖直方向,由子弹、木块组成的系统动量守恒:mv0=mv+MV  ①
木块竖直上抛,由运动学知识可得:V2=2gh  ②
由①②式解得:V=480 m/s  ③
(2)对子弹,由牛顿运动定律可得:ma=mg+f   ④
f=4mg    ⑤
t=
v
a
      ⑥
由④⑤⑥解得:子弹穿过木块后,上升到最大高度所用的时间:t=9.6s
答:(1)子弹刚穿过木块的瞬间,子弹的速度是480 m/s;
(2)子弹穿过木块后上升到最大高度所用的时间为9.6s.
点评:子弹打击木块类型与碰撞类似,属于外力远小于内力的情况,基本规律是动量守恒定律.基础题.
练习册系列答案
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(2011?肇庆一模)(1)某同学用如图1所示的装置测定当地的重力加速度:
①电火花计时器的工作电压是
220V
220V
,频率
50Hz
50Hz
;
②打出的纸带如图2所示,实验时纸带的
乙
乙
端是和重物相连接;(选填“甲”或“乙”)
③纸带上1至9各点为计时点,由纸带所示数据算出当地的重力加速度是
9.4m/s2
9.4m/s2
;
④若当地的重力加速度真实数值是9.8m/s2,请任意写出一个测量值与真实值有差异的原因
纸带受到摩擦阻力和空气阻力
纸带受到摩擦阻力和空气阻力
;
⑤本次实验测量的相对误差为
4.1%
4.1%
.(保留两位有效数字)

(2)有一只电压表,量程已知,内阻为RV,另有一电池组(电动势未知,但不超过电压表的量程,内阻可忽略),小明同学用这只电压表和电池组,再加一个开关和一些连接导线,设计出测量某一高阻值电阻Rx的实验方法.(已知Rx的阻值和电压表的内阻RV相差不大)
①若他通过两个步骤测出了Rx的值,请在下面方框内邦他画出测量步骤(一)和步骤(二)的实验电路图;

②简要写出他在测量步骤(一)和(二)中需记录的数据;
步骤(一)
按图中所示连接实验电路,闭合开关S,读出电压表的示数U1
按图中所示连接实验电路,闭合开关S,读出电压表的示数U1
;步骤(二)
按图中所示连接实验电路,闭合开关S,读出电压表的示数U2
按图中所示连接实验电路,闭合开关S,读出电压表的示数U2
;(以上两空用字母表示并用文字作简要说明)
③用②中的数据表示高阻值电阻Rx的表达式Rx=
(U1-U2)
U2
RV
(U1-U2)
U2
RV
.

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