如圖所示,在離地面H=5.45m的O處用長(zhǎng)L=0.45m的不可伸長(zhǎng)的細(xì)線掛一質(zhì)量為0.09kg的爆竹(火藥質(zhì)量忽略不計(jì)),把爆竹拉起至D點(diǎn)使細(xì)線水平伸直,點(diǎn)燃導(dǎo)火線后將爆竹靜止釋放,爆竹剛好到達(dá)最低點(diǎn)B時(shí)炸成質(zhì)量相等的兩塊,一塊朝相反方向水平拋出,落到地面上的A處,拋出的水平距離s=5m。另一塊仍系在細(xì)線上繼續(xù)做圓周運(yùn)動(dòng),空氣阻力忽略不計(jì),取g=10m/s2,求:
(1)爆竹爆炸前瞬間的速度大小v0;
(2)繼續(xù)做圓周運(yùn)動(dòng)的那一塊在B處對(duì)細(xì)線的拉力T的大;
(3)火藥爆炸釋放的能量E。
解:(1)設(shè)爆竹的總質(zhì)量為2m,爆竹從D點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)過(guò)程中,
根據(jù)動(dòng)能定理,得ks5u
(2分)
解得 (2分)
(2)設(shè)爆炸后拋出的那一塊的水平速度為v1,做圓周運(yùn)動(dòng)的那一塊的水平速度為v2。
對(duì)拋出的那一塊,有:ks5u
(2分)
(2分)
解得v1=5m/s
對(duì)系統(tǒng),根據(jù)動(dòng)量守恒定律,得
(2分)
在B處,對(duì)于做圓周運(yùn)動(dòng)的那一塊,根據(jù)牛頓第二定律,得
(2分)
根據(jù)牛頓第三定律,得
做圓周運(yùn)動(dòng)的那一塊對(duì)細(xì)線的拉力 (1分)
聯(lián)立以上各式,解得 (1分)
(3)根據(jù)能量守恒定律,得
(2分)
解得E=2.88J (2分)
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科目:高中物理 來(lái)源:2015屆福建省高一下學(xué)期期中考試物理試卷(解析版) 題型:計(jì)算題
(10分)如圖所示,在離地面h=20m的高處,用一只玩具手槍將一彈丸水平射向?qū)γ娴呢Q直墻壁,子彈正好落在墻角D處,墻角D離槍口的水平距離s=10m。不計(jì)空氣阻力,g=10m/s2。求:
(1)彈丸射出時(shí)的初速度v0為多少?
(2)如果彈丸射出時(shí)速度增大為原來(lái)的兩倍(即2v0),則彈丸擊中墻壁的位置離墻角D的距離x是多少?
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
如圖所示,在離地面H=5.45m的O處用長(zhǎng)L=0.45m的不可伸長(zhǎng)的細(xì)線掛一質(zhì)量為0.09kg的爆竹(火藥質(zhì)量忽略不計(jì)),把爆竹拉起至D點(diǎn)使細(xì)線水平伸直,點(diǎn)燃導(dǎo)火線后將爆竹靜止釋放,爆竹剛好到達(dá)最低點(diǎn)B時(shí)炸成質(zhì)量相等的兩塊,一塊朝相反方向水平拋出,落到地面上的A處,拋出的水平距離s=5m。另一塊仍系在細(xì)線上繼續(xù)做圓周運(yùn)動(dòng),空氣阻力忽略不計(jì),取g=10m/s2,求:
(1)爆竹爆炸前瞬間的速度大小v0;
(2)繼續(xù)做圓周運(yùn)動(dòng)的那一塊在B處對(duì)細(xì)線的拉力T的大小;
(3)火藥爆炸釋放的能量E。
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