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(2011·大纲版全国·T26)26.装甲车和战舰采用多层钢板比采用同样质量的单...

(2011·大纲版全国·T26)26.装甲车和战舰采用多层钢板比采用同样质量的单层钢板更能抵御穿甲弹的射击。通过对一下简化模型的计算可以粗略说明其原因。

质量为2m、厚度为2d的钢板静止在水平光滑桌面上。质量为m的子弹以某一速度垂直射向该钢板,刚好能将钢板射穿。现把钢板分成厚度均为d、质量均为m的相同两块,间隔一段距离水平放置,如图所示。若子弹以相同的速度垂直射向第一块钢板,穿出后再射向第二块钢板,求子弹射入第二块钢板的深度。设子弹在钢板中受到的阻力为恒力,且两块钢板不会发生碰撞不计重力影响。

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【解析】设子弹初速度为,射入厚为的钢板后,最终的共同速度为,根据动量守恒 …………………① 解得 动能损失…………………③ 分成两块钢板之后,设子弹打穿第一块时两者的速度分别是和,根据动量守恒 …………………③ 子弹在钢板中所受的阻力为恒力,射穿第一块钢板的动能损失为,根据能量守恒, …………………④ 联立①②③④,考虑到必须大于,得 …………………⑤ 设子弹射入第二块钢板并留在其中后两者的共同速度为,根据动量守恒 …………………⑥ 动能损失 …………………⑦ 联立①②⑤⑥⑦,得 …………………⑧ 因为子弹在钢板中所受的阻力为恒力,由⑧式,得射入第二块钢版的深度 …………………⑨
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(1)若锁定滑块,试求小球通过最高点P时对轻杆的作用力大小和方向。

 

(2)若解除对滑块的锁定,试求小球通过最高点时的速度大小。

(3)在满足(2)的条件下,试求小球击中滑块右侧轨道位置点与小球起始位置点间的距离。

 

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(2011·新课标全国卷·T16)一蹦极运动员身系弹性蹦极绳从水面上方的高台下落,到最低点时距水面还有数米距离。假定空气阻力可忽略,运动员可视为质点,下列说法正确的是

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D. 蹦极过程中,重力势能的改变与重力势能零点的选取有关

 

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(1)物体在A点时弹簧的弹性势能.

(2)物体从B点运动至C点的过程中产生的内能.

 

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(2011·广州模拟)(12分)质量为M的长木板放在光滑的水平面上,一质量为m的滑块以某一速度沿木板表面从A点滑到B点,在板上前进了L,而木板前进了l,如图所示,若滑块与木板间的动摩擦因数为μ,求:

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(1)摩擦力对滑块和木板做的功;

(2)系统产生的热量.

 

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(2011·杭州模拟)(10分)一物块放在如图所示的斜面上,用力F沿斜面向下拉物块,物块沿斜面运动了一段距离,若已知在此过程中,拉力F所做的功为A,斜面对物块的作用力所做的功为B,重力做的功为C,空气阻力做的功为D,其中A、B、C、D的绝对值分别为100 J、30 J、100 J、20 J,则

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(1)物块动能的增量为多少?

(2)物块机械能的增量为多少?

 

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