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如图所示,光滑轨道固定在竖直平面内,水平段紧贴地面,弯曲段的顶部切线水平、离地高...

如图所示,光滑轨道固定在竖直平面内,水平段紧贴地面,弯曲段的顶部切线水平、离地高为h=2.5m.滑块A静止在水平轨道上,v=40m/s 的子弹水平射入滑块A后一起沿轨道向右运动,并从轨道顶部水平抛出.已知滑块A的质量是子弹的3倍,取g=10m/s2,不计空气阻力.求:
(1)子弹射入滑块后一起运动的速度.
(2)滑块A到达轨道顶部水平抛出时速度多大?
(3)滑块抛出后水平位移x=?
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子弹与滑动的过程中系统动量守恒,根据动量守恒方程可以求出子弹射入滑块后一起运动的速度;滑块和子弹共同体滑上轨道的过程中只有重力做功,系统机械能守恒,根据机械能守恒方程可以求出滑块到达轨道顶部的速度v;滑块和子弹一起从轨道顶部开始做平抛运动,已知抛出点的高度和抛出的初速度,根据平抛知识可以求出落地点的水平距离. 【解析】 (1)设子弹的质量为m,则滑块的质量为3m,子弹射入前的速度v=40m/s,子弹射入滑块后一起运动速度为v1,由动量守恒有: mv=(m+3m)v1…① 解得: (2)设子弹与滑块到达轨道顶部时的速度为v2,因为轨道光滑,在滑上轨道的过程中子弹和滑块组成的系统机械能守恒,取水平地面为势能零点,则有: +0…② 解得: (3)子弹在轨道顶部将以速度v2做平抛运动,设子弹与滑块离开轨道顶部到落到地面的时间为t,由平抛运动规律: 水平方向:x=v2t…③ 竖直方向:…④ ③和④可得:x=5m 答:(1)子弹射入滑块后一起运动的速度10m/s.. (2)滑块A到达轨道顶部水平抛出时速度 (3)滑块抛出后水平位移5m.
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考点分析:
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如图所示,位于光滑水平桌面上的小滑块P和Q都可视作质点,质量均为m,Q与轻质弹簧相连.设Q静止,P以某一初速度v向Q运动并与弹簧发生碰撞,在压缩弹簧的整个碰撞过程中,求:
(1)当弹簧压缩最短时Q的速度为多大?
(2)弹簧具有的最大弹性势能等于多少?

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某实验小组在进行“验证动量守恒定律”的实验.入射球与被碰球半径相同.
①实验装置如下图所示.先不放B球,使A球从斜槽上某一固定点C由静止滚下,落到位于水平地面的记录纸上留下痕迹.再把B球静置于水平槽前端边缘处,让A球仍从 C处由静止滚下,A球和B球碰撞后分别落在记录纸上留下各自落点的痕迹.记录纸上的O点是重锤所指的位置,M、P、N分别为落点的痕迹.未放B球时,A球落地点是记录纸上的    点.
②释放多次后,取各落点位置的平均值,测得各落点痕迹到O点的距离:OM=13.10cm,OP=21.90cm,ON=26.04cm.用天平称得入射小球A的质量m1=16.8g,被碰小球B的质量m2=5.6g.若将小球质量与水平位移的乘积作为“动量”,则碰前总动量p=    ,碰后总动量p′=   
③根据上面的数据处理数据,你认为能得到的结论是:在实验误差允许范围内,可认为系统在碰前和碰后的   
④实验中可以将表达式m1 v1=m1 v1′+m2 v2′转化为m1 s1=m1 s1′+m2 s2′来进行验证,其中s1、s1′、s2′为小球平抛的水平位移.可以进行这种转化的依据是    . (请选择一个最合适的答案)
A.小球飞出后的加速度相同
B.小球飞出后,水平方向的速度相同
C.小球在空中水平方向都做匀速直线运动,水平位移与时间成正比
D.小球在空中水平方向都做匀速直线运动,又因为从同一高度平抛,运动时间相同,所以水平位移与初速度成正比
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如图,P、Q两物体的质量之比M1:M2=3:2,原来静止在平板小车R上,P、Q间有一根被压缩了的弹簧,P、Q与平板车上表面间的动摩擦因数相同,地面光滑,故平板车与地面间的摩擦不计,当突然释放弹簧后,则( )
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A.P、Q组成的系统动量守恒
B.P、Q、R组成的系统动量守恒
C.小车将向左运动
D.小车将向右运动
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光滑水平面上有甲、乙两根条形磁铁,N极相对,轴线在同一直线上,轻推一下使它们相向运动,某时刻v=2m/s,v=3m/s.磁铁质量m=1kg,m=0.5kg( )
A.乙反向时,甲的速度为0.5m/s,方向不变
B.乙反向时,甲的速度为零
C.甲、乙相距最近时速度均为零
D.甲、乙相距最近时速度均为manfen5.com 满分网m/s
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一只小船静止在湖面上,一个人从小船的一端走到另一端,以下说法正确的是(水的阻力不计)( )
A.人受的冲量与船受的冲量相等
B.人向前走的速度一定大于小船后退的速度
C.当人停止走动时,小船也停止后退
D.人向前走时,人与船的总动量守恒
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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