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把一个质量为m=0.20kg的小球放在高度为h=5.0m的直杆的顶端,如图所示,一颗质量为m′=0.01kg的子弹以速度v0=500m/s沿水平方向击穿小球,小球落地点与杆的水平距离S=20m.求

网友投稿  2022-09-19 00:00:00  互联网

◎ 题目

把一个质量为 m=0.2 0kg的小球放在高度为 h=5.0m的直杆的顶端,如图所示,一颗质量为m′=0.01kg的子弹以速度  v0=500m/s沿水平方向击穿小球,小球落地点与杆的水平距离S=20m.
求:(1)子弹落地点距杆的水平距离S′;
(2)子弹击穿小球过程中系统损失的机械能.
魔方格

◎ 答案

(1)小球被击穿后做平抛运动,击穿后的速度为v1,空中飞行时间为t
则:S=v1t①
    h=
1
2
gt2

由①②式得 v1=20m/s
击穿过程中,子弹与小球水平方向动量守恒,设击穿后子弹的速度为v2
由动量守恒定律得:m'v0=mv1+m'v2得,
    v2=100m/s
由平抛运动的特点知:
S′
S
=
v2
v1
得 
  S′=100m
(2)子弹击穿小球过程中系统损失的机械能△E=
1
2
m
20
-
1
2
m
v21
-
1
2
m′
v22
得,
△E=1160J
答:
(1)子弹落地点距杆的水平距离S′=100m;
(2)子弹击穿小球过程中系统损失的机械能为1160J.

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“把一个质量为m=0.20kg的小球放在高度为h=5.0m的直杆的顶端,如图所示,一颗质量为m′=0.01kg的子弹以速度v0=500m/s沿水平方向击穿小球,小球落地点与杆的水平距离S=20m.求…”主要考查了你对  【平抛运动】,【动量守恒定律】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。



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