15.下列词语中加点的字,每对读音都不相同的一组是( )
A.垃圾/汲水 惩罚/驰骋 着火/不着边际 B.粘连/占星 簇拥/箭镞 薜荔/穷乡僻壤 C.道行/行头 范蠡/妯娌 擂台/危若累卵 D.框架/诓骗 杂烩/教诲 打颤/颤颤巍巍
解:射入第一颗子弹的过程中,根据动量守恒有:
得v1=5m/s.
此后,砂箱和弹丸向上摆动的过程中,机械能守恒,有:
,
解得h=1.25m<1.6m,不能做完整圆周运动。
第二颗子弹射入过程中,由动量守恒定律,
解得:.
第三颗子弹射入过程中,
解得m/s.
2.(动量守恒定律+弹性势能的图像+简谐运动+动能定理+能量守恒定律)弹簧的自然长度为
L0,受力作用时的实际长度为L,形变量为x,x=|L-L0|.有一弹簧振子如图所示,放在光
滑的水平面上,弹簧处于自然长度时M静止在O位置,一质量为m=20g的子弹,以一定的
初速度v0射入质量为M=1.98kg的物块中,并留在其中一起压缩弹簧,且射入过程时间很短.振子在振动的整个过程中,弹簧的弹性势能随弹簧的形变量变化的关系如图所示.(g取10m/s2)则
(1)根据图线可以看出,M被子弹击中后将在O点附近哪一区间运动?
(2)子弹的初速度v0为多大?
(3)当M运动到O点左边离O点2cm的A点处时,速度v1多大?
(4)现若水平面粗糙,上述子弹击中M后同样从O点运动到A点时,振子的速度变为3m/s,则M从开始运动到运动到A点的过程中,地面的摩擦力对M做了多少功?
解:(1)在为O点附近4㎝为振幅范围内振动。…………(3分)
(2)子弹打入物块的瞬间,二者组成的系统动量守恒:
mv0=(M+m)v
二者一起压缩弹簧,三者组成的系统机械能守恒:
(M+m)v2=Ep
根据图象可知,系统最大的弹性势能是16J,
代入数据可得:v0=400m/s……………………………(3分)
(3)子弹打入物块的瞬间,二者组成的系统动量守恒:
mv0=(M+m)v1
二者一起压缩弹簧,三者组成的系统机械能守恒:
(M+m)v2=Ep´+(M+m)v12
从图象可以看出M运动到O点左边离O点2cm的A点处时,Ep´=4J
所以解得v1=3.46m/s…………………………………(3分)
(4)根据动能定理:
Wf=(M+m)v22─(M+m)v12
解得:Wf=-3J……………………………………………(3分)
1.(动量守恒+圆周运动+能量守恒)如图所示,质量为M=0.60kg的小砂箱,被长L=1.6m的细线悬于空中某点,现从左向右用弹簧枪向砂箱水平发射质量m=0.20kg,速度v0=20m/s的弹丸,假设砂箱每次在最低点时,就恰好有一颗弹丸射入砂箱,并留在其中(g=10m/s2,不计空气阻力,弹丸与砂箱的相互作用时间极短)则:
(1)第一颗弹丸射入砂箱后,砂箱能否做完整的圆周运动?计算并说明理由。
5. 在光滑的水平面上一个质量M=80g的大球以5m/s的速度撞击一个静止在水平面上的质量为m=20g的小球。用V'和v'表示碰撞后大球和小球的速度,下列几组数据中根本有可能发生的是( )
A.V'=3m/s v'=8m/s B.V'=4m/s v'=4m/s
C.V'=4.5m/s v'=2m/s D.V'=2m/s v'=12m/s
[错解分析]错解:根据动量守恒定律MV+mv=M V'+m v',可知A、B、C、D均有可能。
产生上述错误的原因有二:一是没有考虑碰撞过程中的能量关系,即碰撞之后的能量是不可能增加的,可以保持不变(弹性碰撞),也可以减少(非弹性碰撞);二是相碰的两个物体不可能从相互之间穿过。
[解题指导]处理碰撞后的物体速度问题要考虑到实际可能性,不违背最起码的规律和生活实际。
[答案]本题的正确选项为A、B。
根据动量守恒,上述四个选项确实都符合要求,但同时考虑能量关系和实际运动的可能性。由,可知碰撞前的总能量为1J。同样可以计算出A选项情况的碰后总能量为1J,B选项情况的碰后总能量为0.8J,D选项情况的碰后总能量为1.6J。所以,D选项错误;至于C选项,则明显不符合实际,不可能发生这样的穿越情形。故正确选项为A、B。
4. 在光滑平面上有三个完全相同的小球,它们成一条直线,2、3小球静止,并靠在一起,1球以速度v0射向它们,如图所示,设碰撞中不损失机械能,则碰后三个小球的速度可能值是( )
A. B.
C. D.
[错解分析]错解:因为三个小球在碰撞过程中动量守恒,碰撞之后总动量为m v0,故选C、D。
产生上述错误的原因在于处理碰撞问题的时候,仅考虑到了动量的守恒,没有考虑到机械能的守恒。
[解题指导]处理碰撞后的物体速度问题,要考虑到两个因素,一个是动量守恒,一个是机械能至少不能增加。
[答案]本题的正确选项为D。
C选项虽然符合了动量守恒的条件,但是碰后的总动能只有,显然违反了题干中提到了碰撞中机械能不损失的条件。而D选项,则既满足了动量守恒条件,也满足了机械能守恒条件,故正确选项为D。
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