如图甲所示,一个小弹丸水平射入一个原来静止的单摆并留在里面,结果单摆的振动图线如图乙所示.已知摆球质量为小弹丸质量的5倍,试求小弹丸射入摆球的速度是多大?
◎ 题目
如图甲所示,一个小弹丸水平射入一个原来静止的单摆并留在里面,结果单摆的振动图线如图乙所示.已知摆球质量为小弹丸质量的5倍,试求小弹丸射入摆球的速度是多大? |
◎ 答案
0.94 m/s |
◎ 解析
弹丸水平击中摆球的过程动量守恒,从图中可以读出振幅A和周期T,可求振动的最大速度,进而可求弹丸的速度. 设小弹丸的速度为v0,击入摆球后,摆球的速度为vm 最大偏角为θm,摆球质量为m. 根据机械能守恒定律有: Ekm=Epm 即mvm2=mgl(1-cosθm) =2mgl·sin2 ≈2mgl(·)2 =×A2 解之得:vm=A 又由单摆周期公式有: T=2π 由以上各式得:vm=A 从图乙中可以读出A="0.1" m,T="4" s. 则摆球振动的最大速度为 vm== m/s 根据动量守恒定律,有 mv0=(m+5m)vm 所以v0=6× m/s="0.94" m/s |
◎ 知识点
专家分析,试题“如图甲所示,一个小弹丸水平射入一个原来静止的单摆并留在里面,结果单摆的振动图线如图乙所示.已知摆球质量为小弹丸质量的5倍,试求小弹丸射入摆球的速度是多大?…”主要考查了你对 【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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