如图所示,半径为R=0.4m内壁光滑的半圆形轨道固定在水平地面上,质量m=0.96kg的滑块停放在在距轨道最低点A为L=8.0m的O点处,质量为m0=0.04kg的子弹以速度v0=250m/s从右方
◎ 题目
如图所示,半径为R=0.4m内壁光滑的半圆形轨道固定在水平地面上,质量m=0.96kg的滑块停放在在距轨道最低点A为 L=8.0m的O点处,质量为m0=0.04kg的子弹以速度v0=250m/s从右方水平射入滑块,并留在其中.已知子弹与滑块的作用时间很短;取g=10m/s2,求: (1)子弹刚留在滑块时二者的共同速度大小v (2)若滑块与水平面的动摩擦因数μ=0.4,则滑块从O滑到A点的时间t是多少 (3)若水平面是光滑的,且v0未知,题目中其它已知条件不变.滑块从A点滑上轨道后通过最高点B落到水平面上C点,且A与C间的距离小于4R,试求v0取值范围. |
◎ 答案
(1)子弹击中滑块过程动量守恒, 则:m0v0=(m+m0)v 代入数据解得:v=10m/s (2)子弹击中滑块后与滑块一起在摩擦力的作用下向左作匀减速运动,设其加速度大小 为a,则:μ(m+m0)g=(m+m0)a① 由匀变速运动的规律得:vt-
由①②并代入数据得:t=1s,(t=4s舍去)③ (3)要使滑块能滑过最高点,则:(m+m0)g≤(m+m0)
vB≥
滑块离开B点后做平抛运动, 飞行时间t′=
而vBt'=SAC⑦ 要使SAC<4R,⑧ 由⑥⑦⑧得vB<2
滑块碰后运动过程中机械能守恒:
而:m0v0=(m+m0)v(11) 由⑤⑨⑩(11)得:50
答:(1)子弹刚留在滑块时二者的共同速度大小v为10m/s. (2)滑块从O滑到A点的时间t是1s. (3)v0
上一篇:一根质量为m、长为L的均匀链条一半放在光滑的水平桌面上,另一半挂在桌边,桌面足够高,如图(a)所示.若在链条两端各挂一个质量为m2的小球,如图(b)所示.若在链条两端和中央各
下一篇:如图所示,在半径为R的四分之一光滑圆弧轨道的顶端a点,质量为m的物块(可视为质点)由静止开始下滑,经圆弧最低点b滑上粗糙水平面,圆弧轨道在b点与水平轨道平滑相接,物块最
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