如图的砂袋用轻绳悬于O点,开始时砂袋处于静止状态,此后用弹丸以水平速度击中砂袋后均未穿出。第一次弹丸的速度为v0,水平向右打入砂袋后,砂袋向右摆动,轻绳与竖直方向所成的最大夹角为θ(θ<90°),当砂袋第一次返回图示位置时,第二粒弹丸以另一速度v又水平向右打入砂袋,使砂袋向右摆动且轻绳与竖直方向的最大夹角仍为θ。若弹丸质量均为m,砂袋质量为4m,弹丸和砂袋形状大小及空气阻力均忽略不计。求:两粒弹丸的水平速度之比为多少?
【答案】
【解析】弹丸击中砂袋瞬间,系统水平方向不受外力,动量守恒。
设碰后弹丸和砂袋的共同速度为v1,细绳长为L,根据动量守恒定律有
mv0= (m+4m)v1 --------------------------------------------------1
砂袋摆动过程中只有重力做功,机械能守恒,所以
----------------------------------------------2
设第二粒弹丸击中砂袋后弹丸和砂袋的共同速度为v2
同理有: mv0-(m+4m)v1= (m+5m)v2 -----------------------3
-----------------------------4
联解上述方程得 -------------------------------------- 5
(说明:2和4式只要说到“砂袋的最大摆角两次都为θ,故v1=v2”的意思,即给分)本题考查动量守恒和机械能守恒的综合应用,在碰撞前后系统动量守恒,列式可求得末速度表达式,根据沙袋摆动过程中只有重力做功,机械能守恒,根据第二次弹丸击中砂袋后弹丸和砂袋中系统动量守恒和机械能守恒列式可求解
科目:高中物理 来源: 题型:
有一块防水仪表,密封性能良好,表内外压强差超过6.0×104Pa时表盘玻璃将爆裂。某运动员携带此表攀登珠峰,山下温度为27°C,表内气压为1.0×105Pa。气体的摩尔体积为V。登上珠峰时,表盘玻璃发生爆裂,此时山上气温为-23°C。表内气体体积的变化可忽略不计。阿伏加德罗常数为NA。求:(1)写出表内气体分子间距的估算表达式?(2)分析说明表盘玻璃是向外还是向内爆裂,并求山顶大气压强是多少?(结果保留两位有效数字)
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科目:高中物理 来源: 题型:
如图所示,质量为10kg的物体,在水平地面上向左运动,物体与水平地面间的动摩擦因数为0.2,与此同时,物体受到一个水平向右的拉力F=20N的作用,则物体的加速度为(g取10 m/s2)( )
A.0 B.2 m/s2,水平向右
C.4 m/s2,水平向右 D.2 m/s2,水平向左
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科目:高中物理 来源: 题型:
如图所示,在坡度一定的斜面顶点以大小相同的初速v同时水平向左与水平向右抛出两个小球A和B,两侧斜坡的倾角分别为37°和53°,小球均落在坡面上,若不计空气阻力,则A和B两小球的运动时间之比为( )
A.3:4 | B.4:3 | C.9:16 | D.16:9 |
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科目:高中物理 来源: 题型:
在“研究平抛运动”实验中,某同学只记录了小球运动途中的A、B、C三点的位置,取A点为坐标原点,则各点的位置坐标如图所示,(),则小球抛出点的位置坐标是 (以cm为单位,答案不用写出,注意正负号); 小球平抛的初速度为 。
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科目:高中物理 来源: 题型:
以下是力学中的三个实验装置,由图可知这三个实验中共同的物理思想方法是( )
A.极限的思想方法 | B.放大的思想方法 |
C.控制变量的方法 | D.猜想的思想方法 |
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科目:高中物理 来源: 题型:
在图所示的电路中,电源的电压为U,RO为半导体热敏电阻,r、R1、R2是普通电阻,设除热电阻外,其他均不受温度的影响,那么当环境温度升高后,关于各电表示数的说法中正确的是( )
A.A增大,V1增大,V增大 | B.A增大,V1减小,V2增大 |
C.A减小,V1增大,V2增大 | D.A增大,V1减小,V2增大 |
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科目:高中物理 来源: 题型:
关于传感器,下列说法中正确的是
A.火灾报警器一般是利用光传感器来实现报警
B.电熨斗通过压力传感器实现温度的自动控制
C.金属热电阻是一种将电学量转换为热学量的传感器
D.交通警察用来检测驾驶员酒精含量的检测器使用的是温度传感器
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科目:高中物理 来源: 题型:
在“探究弹力和弹簧伸长关系”的实验中,某实验小组将不同数量的钩码分别挂在竖直弹簧下端,进行测量,根据实验所测数据,利用描点法作出了所挂钩码的重力G与弹簧总长L的关系图象,如图所示.根据图象回答以下问题.
(1)弹簧的原长为________.
(2)弹簧的劲度系数为________.
(3)分析图象,总结出弹簧弹力F跟弹簧长度L之间的关系式为________.
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