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如图所示,在离地面H=5.45m的O处用长L=0.45m的不可伸长的细线挂一质量为0.09kg的爆竹(火药质量忽略不计),把爆竹拉起至D点使细线水平伸直,点燃导火线后将爆竹静止释放,爆竹刚好到达最低点B时炸成质量相等的两块,一块朝相反方向水平抛出,落到地面上的A处,抛出的水平距离s=5m。另一块仍系在细线上继续做圆周运动,空气阻力忽略不计,取g=10m/s2,求:

  (1)爆竹爆炸前瞬间的速度大小v0

  (2)继续做圆周运动的那一块在B处对细线的拉力T的大小;

  (3)火药爆炸释放的能量E

解:(1)设爆竹的总质量为2m,爆竹从D点运动到B点过程中,

根据动能定理,得ks5u

                    (2分)

解得                     (2分)

   (2)设爆炸后抛出的那一块的水平速度为v1,做圆周运动的那一块的水平速度为v2

        对抛出的那一块,有:

                                     (2分)

                               (2分)

        解得v1=5m/s

        对系统,根据动量守恒定律,得

                            (2分)

        在B处,对于做圆周运动的那一块,根据牛顿第二定律,得

                                (2分)

        根据牛顿第三定律,得

        做圆周运动的那一块对细线的拉力 (1分)

        联立以上各式,解得         (1分)

   (3)根据能量守恒定律,得

                   (2分)

        解得E=2.88J                          (2分)

练习册系列答案
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(2012?广西模拟)如图所示,在离地面H=5.45m的O处用长L=0.45m的不可伸长的细线挂一质量为90g的爆竹(火药质量忽略不计),把爆竹拉起至D点使细线水平伸直,点燃导火线后将爆竹无初速度释放,爆竹刚好到达最低点B时炸成质量相等的两块,一块朝相反方向水平抛出,落到地面上的A处,抛出的水平距离s=5m.另一块仍系在细线上继续做圆周运动通过最高点C.假设火药爆炸释放的能量全部转化为爆竹碎片的动能,空气阻力忽略不计,取g=10m/s2,求:
(1)爆炸瞬间反向抛出的那一块的水平速度v1的大小;
(2)继续做圆周运动的那一块通过最高点时的细线的拉力T的大小.
(3)火药爆炸释放的能量E.

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科目:高中物理 来源: 题型:

如图所示,在离地面H=5.45m的O处用长L=0.45m的不可伸长的细线挂一质量为0..9kg的爆竹(火药质量忽略不计),把爆竹拉起至D点使细线水平伸直,点燃导火线后将爆竹静止释放,爆竹刚好到达最低点B时炸成质量相等的两块,一块朝相反方向水平抛出,落到地面上的A处,抛出的水平距离s=5m.另一块仍系在细线上继续做圆周运动,空气阻力忽略不计,取g=10m/s2,求:
(1)爆竹爆炸前瞬间的速度大小v0
(2)继续做圆周运动的那一块在B处对细线的拉力T的大小;
(3)火药爆炸释放的能量E.

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科目:高中物理 来源:2015届福建省高一下学期期中考试物理试卷(解析版) 题型:计算题

(10分)如图所示,在离地面h=20m的高处,用一只玩具手枪将一弹丸水平射向对面的竖直墙壁,子弹正好落在墙角D处,墙角D离枪口的水平距离s=10m。不计空气阻力,g=10m/s2。求:

(1)弹丸射出时的初速度v0为多少?

(2)如果弹丸射出时速度增大为原来的两倍(即2v0),则弹丸击中墙壁的位置离墙角D的距离x是多少?

 

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科目:高中物理 来源: 题型:

如图所示,在离地面H=5.45m的O处用长L=0.45m的不可伸长的细线挂一质量为0.09kg的爆竹(火药质量忽略不计),把爆竹拉起至D点使细线水平伸直,点燃导火线后将爆竹静止释放,爆竹刚好到达最低点B时炸成质量相等的两块,一块朝相反方向水平抛出,落到地面上的A处,抛出的水平距离s=5m。另一块仍系在细线上继续做圆周运动,空气阻力忽略不计,取g=10m/s2,求:

   (1)爆竹爆炸前瞬间的速度大小v0

   (2)继续做圆周运动的那一块在B处对细线的拉力T的大小;

   (3)火药爆炸释放的能量E

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