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如图所示,质量为M=1kg的小木块随水平传送带一起以v=2m/s的速度向左匀速运...

如图所示,质量为M=1kg的小木块随水平传送带一起以v=2m/s的速度向左匀速运动,传送带两端A、B间距为L=0.8m,小木块与传送带的动摩擦因数μ=0.5.当木块运动到最左端A点时,一颗质量为m=20g的子弹,以v0=300m/s的水平向右的速度射入木块,并在极短的时间内穿出,穿出速度vm=50m/s,重力加速度g10m/s2.求:

(1)子弹穿出小木块时小木块的速度vM

(2)子弹射穿小木块过程中产生的热量Q;

(3)小木块在传送带上运动的时间.

 

(1)3m/s;(2)872.5J;(3)0.4s 【解析】 (1)子弹射过小木块过程,子弹和木块组成的系统动量守恒,根据动量守恒定律求解出子弹穿出小木块时小木块的速度;(2)子弹射穿小木块过程中产生的热量Q等于系统机械能的损失,根据能量守恒定律求解;(3)根据牛顿第二定律和运动学公式结合求出木块在传送带上速度减到0时的位移,判断小木块从哪端离开传送带,再由位移时间公式求解时间. (1)子弹和木块组成的系统动量守恒,以向右为正方向 由动量守恒定律有: 代入数据解得木块的速度:,方向水平向右 (2)根据能量守恒定律得: 子弹射穿小木块过程中产生的热量 代入数据解得: (3)设木块在传送带上速度减到0时的位移为s 由牛顿第二定律得: 解得: 由速度与位移关系式得: 解得: 所以木块会在右边离开传送带,设在传送带上的时间为t 则有: 解得:(不合题意舍去)  
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一根轻弹簧水平放置,左端固定在A,右端与一个质量m1=1 kg的物块P接触但不相连.AB是水平轨道,B端与半径R=0.8 m的竖直光滑半圆轨道BCD的底部相切,D是半圆轨道的最高点.质量m2=1 kg的物块Q静止于B.用外力缓慢向左推动物块P弹簧压缩(弹簧始终处于弹性限度内),使物块P静止于距BL=2 m.现撤去外力,物块P被弹簧弹出后与物块Q发生正碰,碰撞前物块P已经与弹簧分开且碰撞时间极短,碰撞后两物块粘到一起,恰好能沿半圆轨道运动到D.物块PAB间的动摩擦因数μ=0.5,物块PQ均可视为质点,重力加速度g10 m/s2.:

(1)物块P与物块Q发生碰撞前瞬间的速度大小;

(2)释放物块P时弹簧的弹性势能Ep.

 

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沿x轴方向传播的简谐横波如图所示,其中实线为t=0时刻的波形,虚线为t=0.3 s时刻的波形,求:

(i)该波的周期;

(ii)该波的波速最小值.

 

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一定质量的理想气体从状态A变化到状态B再变化到状态C,其状态变化过程的p-V图象如图所示.已知该气体在状态A时的温度为27求:

1)该气体在状态BC时的温度分别为多少摄氏度?

2)该气体从状态A到状态C的过程中是吸热还是放热?传递的热量是多少?

 

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如图所示,为验证动能定理的实验装置,较长的小车的前端固定有力传感器,能测出小车所受的拉力,小车上固定两个完全相同的遮光条AB,小车、传感器及遮光条的总质量为M,小车放在安装有定滑轮和光电门的光滑轨道D上,光电门可记录遮光条AB通过它时的挡光时间.用不可伸长的细线将小车与质量为m的重物相连,轨道放在水平桌面上,细线与轨道平行(滑轮质量、摩擦不计).

(1)用螺旋测微器测遮光条的宽度,如图乙所示,则遮光条的宽度d=____mm.

(2)实验过程中______满足M远大于m(需要不需要”).

(3)实验主要步骤如下:

①测量小车、传感器及遮光条的总质量M,测量两遮光条的距离L,按图甲正确连接器材.

②由静止释放小车,小车在细线拉动下运动,记录传感器的示数F及遮光条AB 经过光电门的挡光时间tAtB,则验证动能定理的表达式为__________(用字母MFLdtAtB表示).

 

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在做研究平抛运动的实验时,让小球多次沿同一轨道运动,通过描点法画小球做平抛运动的轨迹,如图甲所示。

(1)为了能较准确地描绘运动轨迹,下面列出一些操作要求,将你认为正确选项的前面字母填在横线上_____________________

A.每次释放小球的位置必须不同

B.每次必须由静止释放小球

C.通过调节使斜槽的末端保持水平

D.小球运动时不应与木板上的白纸(或方格纸)相接触

E.将球的位置记录在纸上后,取下纸,用直尺将点连成折线

(2)研究平抛运动实验中,某同学用闪光照相的方法获得的相片的一部分,如图ABC为一小球做平抛运动时闪光照片的三个位置所建立的直角坐标系中描绘的轨迹的一部分,则(g10m/s2

照相机两次闪光的时间间隔Δt_______s

小球被抛出时的水平速度v________m/s

 

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