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某学生实验小组为了搞清楚功、能之间的关系,设计了如下实验: (一)主要实验器材:...

某学生实验小组为了搞清楚功、能之间的关系,设计了如下实验:
(一)主要实验器材:一块正方形的软木块,其边长D=15cm,一支出射速度能够连续可调的气枪,其子弹的质量m=10g;…
(二)主要实验过程:把正方形的软木块固定在桌面上,当子弹以20m/s的水平速度从正面射入该木块后,实验小组测得了子弹能够进入木块中5cm的深度.
请你利用力学的知识,帮助他们分析和预测以下几个问题:
(1)为了使子弹能够穿透该木块,那么子弹的入射速度大小至少不能低于多少?
(2)子弹的水平速度v与子弹最多能进入木块中的深度d之间的函数关系式是怎样的?

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(1)子弹恰好穿透木块时,通过的位移大小等于D=15cm,此过程中阻力对子弹做负功,根据动能定理求解子弹的入射速度; (2)根据动能定理求解v与d的关系. 【解析】 ①假设子弹所受的阻力f一定,设子弹恰好穿透木块时,子弹的入射速度大小为v.根据动能定理得 -fD=0-  ① 当子弹以20m/s的水平速度射入该木块过程中,则有 -fd1=0-   ② 由①:②得:. 所以为了使子弹能够穿透该木块,子弹的入射速度大小至少不能低于20m/s. ②当子弹的水平速度为v时,则有 -fd=0- ③ 由②、③得:v2=8×103d 答: ①为了使子弹能够穿透该木块,子弹的入射速度大小至少不能低于20m/s. ②子弹的水平速度v与子弹最多能进入木块中的深度d之间的函数关系式是v2=8×103d.
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考点分析:
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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