如图所示,水平传送带AB长l=8.3m,质量为M=1kg的木块随传送带一起以v1=2m/s的速度向左匀速运动(传送带的传送速度恒定),木块与传送带间的动摩擦因数μ=0.5.当木块运动至最左
◎ 题目
如图所示,水平传送带AB长l=8.3m,质量为M=1kg的木块随传送带一起以v1=2m/s的速度向左匀速运动(传送带的传送速度恒定),木块与传送带间的动摩擦因数μ=0.5.当木块运动至最左端A点时,一颗质量为m=20g的子弹以v0=300m/s水平向右的速度正对射入木块并穿出,穿出速度v=50m/s,以后每隔1s就有一颗子弹射向木块,设子弹射穿木块的时间极短,且每次射入点各不相同,g取10m/s2.求: (1)在被第二颗子弹击中前,木块向右运动离A点的最大距离? (2)木块在传达带上最多能被多少颗子弹击中? (3)从第一颗子弹射中木块到木块最终离开传送带的过程中,子弹、木块和传送带这一系统产生的热能是多少? |
◎ 答案
(1)第一颗子弹射入木块过程中动量守恒mv0-Mv1=mv+Mv1′…① 解得:v1′=3m/s…② 木块向右作减速运动加速度:a=μg=5 m/s2…③ 木块速度减小为零所用时间:t1=
解得:t1=0.6s<1s…⑤ 所以木块在被第二颗子弹击中前向右运动离A点最远时,速度为零,移动距离为 解得:s1=
(2)在第二颗子弹射中木块前,木块再向左作加速运动,时间t2=1s-0.6s=0.4s ⑦ 速度增大为:v2=at2=2m/s(恰与传送带同速)…⑧ 向左移动的位移为:s2=
所以两颗子弹射中木块的时间间隔内,木块总位移:s0=s1-s2=0.5m方向向右 第16颗子弹击中前,木块向右移动的位移为:s=15×0.5m=7.5m 第16颗子弹击中后,木块将会再向右先移动0.9m,总位移为0.9m+7.5=8.4m>8.3m木块将从B端落下. 所以木块在传送带上最多能被16颗子弹击中. (3)第一颗子弹击穿木块过程中产生的热量为: Q1=
木块向右减速运动过程中板对传送带的位移为:s′=v1t1+s1 产生的热量为:Q2=μMgs′ 木块向左加速运动过程中相对传送带的位移为:s″=v1t2-s2 产生的热量为:Q3=μMgs″ 第16颗子弹射入后木块滑行时间为t3有:v1′t3-
解得:t3=0.4s 木块与传送带的相对位移为:s=v1t3+0.8 产生的热量为:Q4=μMgs. 全过程中产生的热量为:Q=15(Q1+Q2+Q3)+Q1+Q4 解得:Q=14155.5J. 答:(1)在被第二颗子弹击中前,木块向右运动离A点的最大距离为0.9m. (2)木块在传达带上最多能被16颗子弹击中. (3)子弹、木块和传送带这一系统产生的热能是14155.5J. |
◎ 解析
“略”◎ 知识点
专家分析,试题“如图所示,水平传送带AB长l=8.3m,质量为M=1kg的木块随传送带一起以v1=2m/s的速度向左匀速运动(传送带的传送速度恒定),木块与传送带间的动摩擦因数μ=0.5.当木块运动至最左…”主要考查了你对 【功能关系】,【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。- 最新内容
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