题目内容
15.分析 根据动量守恒定律求出子弹射入木块后共同的速度,结合机械能守恒定律求出到达最高点的速度,根据平抛运动的规律求出水平距离的表达式,通过数学二次函数求出距离最大时R的值.
解答 解:子弹和木块组成的系统与动量守恒,规定初速度的方向为正方向,由动量守恒定律得,
mv0=(m+M)v1,①
设圆轨道半径为R,取水平面为零势能平面,对子弹、木块由水平轨道到最高点,根据机械能守恒定律得,
$\frac{1}{2}(m+M){{v}_{1}}^{2}$=$\frac{1}{2}(M+m){{v}_{2}}^{2}$+(m+M)g•2R,②
由平抛运动的规律有:2R=$\frac{1}{2}g{t}^{2}$,③
s=v2t ④
由以上各式解得s=$\sqrt{-16{R}^{2}+6.4R}$,
当4R=1.6-4R时,水平距离最大.
解得R=0.2m.
答:圆轨道半径为0.2m时木块落地点离A的距离最大.
点评 本题考查了动量守恒定律、机械能守恒定律与平抛运动的综合,综合性较强,对数学能力要求较高,需加强这方面的训练.
练习册系列答案
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6.据报道,美国发射的“月球勘测轨道器”(LRO)每天在50km的高度穿越月球两极上空10次.若以T表示LRO在离月球表面高度h处的轨道上做匀速圆周运动的周期,以R表示月球的半径,则( )
| A. | LRO运行时的向心加速度为$\frac{{4{π^2}R}}{T^2}$ | |
| B. | LRO运行时的向心加速度$\frac{{4{π^2}(R+h)}}{T^2}$ | |
| C. | 月球表面的重力加速度为$\frac{{4{π^2}R}}{T^2}$ | |
| D. | 月球表面的重力加速度为$\frac{{4{π^2}{{(R+h)}^3}}}{{{T^2}{R^2}}}$ |
10.
如图所示,水槽中盛有一定深度的水,槽内底部水平放置一镜面向上的平面镜.一束红光和一束蓝光平行地斜射入水中,经平面镜反射后,出并分别投射到MN屏上,则从水面射出的两束光( )
| A. | 彼此平行,红光投射点靠近M端 | B. | 彼此平行,蓝光投射点靠近M端 | ||
| C. | 彼此不平行,红光投射点靠近M端 | D. | 彼此不平行,蓝光投射点靠近M端 |
7.
如图所示,带等量正电的两个点电荷分别固定在A、B两点,在AB直线上有另外两点C和D.已知AC=BD,且AC<CB.以下说法中正确的是( )
| A. | C点场强大于D点场强 | |
| B. | C点电势高于D点电势 | |
| C. | 把某一正电荷从D点沿AB连线向右移动到无穷远,电场力先做负功后做正功 | |
| D. | 把某一正电荷从D点沿AB连线向右移动到无穷远,电场力一直做正功 |