题目内容
12.(1)子弹击中物块后瞬间金属棒的速度v的大小;
(2)从棒开始运动到停止的过程中,金属棒产生的焦耳热Q2;
(3)金属棒滑行距离x与子弹的初速度v0的函数关系式.
分析 (1)根据动量守恒定律求子弹击中物块瞬间棒的速度v.
(2)运用能量守恒定律求出回路中产生的总的焦耳热,再按比例求棒产生的焦耳热Q;
(3)对棒应用动量定理可以求出距离x与子弹的初速v0的函数关系式.
解答 解:(1)子弹击木块过程系统动量守恒,以向左为正方向,
根据动量守恒定律得:mv0=(2m+m)v,解得:v=$\frac{1}{3}$v0;
(2)由能量守恒定律得:Q1+Q2=$\frac{1}{2}$(2m+m)v2,
$\frac{{Q}_{1}}{{Q}_{2}}$=$\frac{{R}_{1}}{{R}_{2}}$,解得:Q2=$\frac{{R}_{1}m{v}_{0}^{2}}{6({R}_{1}+{R}_{2})}$;
(3)设棒从开始运动到停止过程的时间为△t,
对棒,根据动量定理得:-B$\overline{I}$L△t=0-(2m+m)v,
平均感应电流:$\overline{I}$=$\frac{\overline{E}}{{R}_{1}+{R}_{2}}$,
平均感应电动势:$\overline{E}$=$\frac{△Φ}{△t}$=$\frac{BLx}{△t}$,
解得:x=$\frac{3m{v}_{0}({R}_{1}+{R}_{2})}{{B}^{2}{L}^{2}}$;
答:(1)子弹击中物块后瞬间金属棒的速度v的大小为$\frac{1}{3}$v0;
(2)从棒开始运动到停止的过程中,金属棒产生的焦耳热Q2为$\frac{{R}_{1}m{v}_{0}^{2}}{6({R}_{1}+{R}_{2})}$;
(3)金属棒滑行距离x与子弹的初速度v0的函数关系式为:x=$\frac{3m{v}_{0}({R}_{1}+{R}_{2})}{{B}^{2}{L}^{2}}$.
点评 本题是含有非弹性碰撞的过程,是电磁感应与力学知识的综合,分析清楚题意与物体的运动过程是解题的前提与关键,应用动量守恒定律、能量守恒定律与动量定理可以解题.
| A. | 线速度大小之比为1:$\sqrt{2}$ | B. | 运行的周期之比为1:2 | ||
| C. | 向心加速度大小之比为4:1 | D. | 它们的向心力大小之比为4:1 |
| A. | 物体A随地球自转的线速度等于卫星B的线速度 | |
| B. | 物体A随地球自转的角速度等于卫星B的角速度 | |
| C. | 所有地球同步卫星离地面的高度一定相同 | |
| D. | 所有地球同步卫星的质量一定相同 |
| A. | 6种光子中波长最长的是n=4激发态跃迁到n=3激发态时产生的 | |
| B. | 6种光子中有3种属于巴耳末系 | |
| C. | 使n=4能级的氢原子电离至少要0.85 eV的能量 | |
| D. | 若从n=2能级跃迁到基态释放的光子能使某金属板发生光电效应,则从n=3能级跃迁到n=2能级释放的光子也一定能使该金属板发生光电效应 |
| A. | 轨迹1是反冲核的径迹 | |
| B. | 发生的是α衰变 | |
| C. | 反冲核的核电荷数是90 | |
| D. | 反冲核是逆时针运动,放射出的粒子是顺时针运动 |
| A. | 分子的速率大小与温度有关,温度越高,所有分子的速率都越大 | |
| B. | 分子的速率大小与温度有关,同一种气体温度越高,分子的平均速率越大 | |
| C. | 气体分子的速率分布总体呈现出“中间多、两边少”的正态分布特征 | |
| D. | 气体分子的速率分布遵循统计规律,适用于大量分子 |