如圖1所示，質(zhì)量為M的木塊靜止在光滑水平面上，一質(zhì)量為m的子彈以速度v0水平射入木塊，子彈恰好未從木塊中射出．設(shè)木塊對子彈的阻力為恒力，其大小為F．
（1）求木塊的長度L；
（2）如果其他條件不變，只是將木塊固定在水平面上，以子彈射入木塊時為計時起點，以t0表示子彈運動到木塊最右端的時刻，請你在下面給出的坐標(biāo)系中（如圖2）定性畫出子彈在0～t0這段時間內(nèi)的速度隨時間變化的圖線．（圖中標(biāo)出了子彈的初速度v0和未固定木塊時子彈與木塊的共同速度v共．）
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分析：（1）根據(jù)動量守恒定律求出木塊和子彈最終的速度，設(shè)木塊的位移為x，根據(jù)運動學(xué)公式列出子彈和木塊的速度位移關(guān)系式，根據(jù)牛頓第二定律求出兩者加速度的關(guān)系，聯(lián)合求解得出L．本題也可以根據(jù)功能關(guān)系進行求解．
（2）如果將木塊固定，可知子彈將穿出木塊，根據(jù)能量守恒知道子彈射出木塊的速度大于木塊不固定時的共同速度．子彈在木塊中做勻減速直線運動．
解答：精英家教網(wǎng)解：（1）設(shè)子彈與木塊的共同速度為v
  mv0=（m+M）v①
設(shè)子彈與木塊相互作用過程中，木塊的位移為x
以子彈為研究對象v2=v02-2a1(x+L)②
  a1=
F
m
③
以木塊為研究對象v2=2a2x④
a2=
F
M
⑤
由以上各式解得L=
Mmv02
2F(M+m)
⑥
（2）將木塊固定在水平桌面上，則子彈將穿出木塊，穿出木塊的速度大于木塊不固定時的共同速度．
子彈在木塊中做初速度為v0的勻減速直線運動，最終的末速度大于v共．
圖線如圖．
答：（1）木塊的長度L為L=
Mmv02
2F(M+m)
．
（2）如圖．
點評：本題考查了動量守恒定律、牛頓第二定律以及運動學(xué)中速度位移關(guān)系式，綜合性較強，難度中等．本題也可以采取功能關(guān)系進行解決．
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

如圖1所示，質(zhì)量為M的滑塊A放在氣墊導(dǎo)軌B上，C為速度傳感器，它能將滑塊A滑到導(dǎo)軌最低點時的速度實時傳送到計算機上，整個裝置置于高度可調(diào)節(jié)的斜面上，設(shè)斜面高度為h．啟動氣源，滑塊4自導(dǎo)軌頂端由靜止釋放，將斜面的高度、滑塊通過傳感器C時的對應(yīng)速度記入表中．（g取9.8m/s2）

實驗序號 1 2 3 4 5 6
斜面高度h（cm） 10 20 30 40 50 60
傳感器示數(shù)v（m/s） 1.40 1.98 2.42 2.80 2.90 3.43
v2（m2/s2） 1.96 3.92 5.86 7.84 8.41 11.76
①要由此裝置驗證機械能守恒定律，所需的器材有速度傳感器（帶電源、計算機、導(dǎo)線），滑塊，氣墊導(dǎo)軌（帶氣源），髙度可以調(diào)節(jié)的斜面，此外還必需的器材有
A
A
；
A．毫米刻度尺     B．天平     C．秒表    D．打點計時器      E．彈簧測力計
②選擇適當(dāng)?shù)奈锢砹吭趫D2所示的坐標(biāo)紙上作出能直觀反映滑塊經(jīng)傳感器時的速度與斜面髙度的關(guān)系圖象；（需標(biāo)出橫縱坐標(biāo)所代表的物理量）
③由圖象分析滑塊沿氣墊導(dǎo)軌下滑時機械能是否守恒．若守恒，說明機械能守恒的依據(jù)，若不守恒，說明機械能不守恒的原因．你的結(jié)論是
圖線過原點的直線，斜率K=2g，所以機械能守恒
圖線過原點的直線，斜率K=2g，所以機械能守恒
．

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖1所示，質(zhì)量為M的長木板，靜止放置在粗糙水平地面上，有一個質(zhì)量為m、可視為質(zhì)點的物塊，以某一水平初速度從左端沖上木板．從物塊沖上木板到物塊和木板達到共同速度的過程中，物塊和木板的v-t圖象分別如圖2中的折線acd和bcd所示，a、b、c、d點的坐標(biāo)為a（0，1.0）、b（0，0）、c（4，0.4）、d（l2，0）．根據(jù)v-t圖象，求：

（1）物塊在長木板上滑行的距離；
（2）物塊質(zhì)量m與木板質(zhì)量M之比．

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖1所示，質(zhì)量為M的滑塊A放在氣墊導(dǎo)軌B上，C為速度傳感器，它能將滑塊A滑到導(dǎo)軌最低點時的速度實時傳送到計算機上，整個裝置置于高度可調(diào)節(jié)的斜面上，設(shè)斜面高度為h．啟動氣源，滑塊A自導(dǎo)軌頂端由靜止釋放，將斜面的高度、滑塊通過傳感器C時的對應(yīng)速度記入表中． （g取9.8m/s2）
實驗序號 1 2 3 4 5 6 7
斜面高度h（cm） 10 20 30 40 50 60 70
傳感器示數(shù)v（m/s） 1.40 1.98 2.42 2.80 2.90 3.47 3.70
v2（m2/s2） 1.96 3.92 5.86 7.84 8.41 12.04 13.69
（1）選擇適當(dāng)?shù)奈锢砹吭趫D2中所示的坐標(biāo)紙上作出能直觀反映滑塊經(jīng)傳感器時的速度與斜面高度的關(guān)系圖象；
（2）要由此裝置驗證機械能守恒定律，所需的器材有速度傳感器（帶電源、計算機、導(dǎo)
線），滑塊，氣墊導(dǎo)軌（帶氣源），高度可以調(diào)節(jié)的斜面，此外還需的器材有
A
A

A．毫米刻度尺  B．天平  C．秒表   D．打點計時器   E．彈簧測力計
（3）由圖象分析滑塊沿氣墊導(dǎo)軌下滑時機械能是否守恒．若守恒，說明判斷機械能守恒的依據(jù)，若不守恒，分析機械能不守恒的原因
圖線過原點且斜率k=2g，表明機械能守恒
圖線過原點且斜率k=2g，表明機械能守恒

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科目：高中物理 來源： 題型：閱讀理解

實驗題
（1）如圖1所示，質(zhì)量為M的滑塊A放在氣墊導(dǎo)軌B上，C為速度傳感器，它能將滑塊A滑到導(dǎo)軌最低點時的速度實時傳送到計算機上，整個裝置置于高度可調(diào)節(jié)的斜面上，設(shè)斜面高度為h．啟動氣源，滑塊4自導(dǎo)軌頂端由靜止釋放，將斜面的高度、滑塊通過傳感器C時的對應(yīng)速度記人表中．（g取9.8m/s2）
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實驗序號 1 2 3 4 5 6
斜面高度h（cm） 10 20 30 40 50 60
傳感器示數(shù)v（m/s） 1.40 1.98 2.42 2.80 2.90 3.43
v2（m2/s2） 1.96 3.92 5.86 7.84 8.41 11.76
①要由此裝置驗證機械能守恒定律，所需的器材有速度傳感器（帶電源、計算機、導(dǎo)線），滑塊，氣墊導(dǎo)軌（帶氣源），髙度可以調(diào)節(jié)的斜面，此外還需的器材有
 
；
A、毫米刻度尺 　　　B、天平　　 C．秒表 　D．打點計時器 E彈簧測力計
②選擇適當(dāng)?shù)奈锢砹吭谌鐖D2中所示的坐標(biāo)紙上作出能直觀反映滑塊經(jīng)傳感器時的速度與斜面髙度的關(guān)系圖象；（需標(biāo)出橫縱坐標(biāo)所代表的物理量）
③由圖象分析滑塊沿氣墊導(dǎo)軌下滑時機械能是否守恒．若守恒，說明機械能守恒的依據(jù)，若不守恒，說明機械能不守恒的原因．你的結(jié)論是
 
；
（2）測一個待測電阻Rx（約200Ω）的阻值，除待測電阻外，實驗室提供了如下器材：
電源E：電動勢3V，內(nèi)阻不計；
電流表A1 量程0～10mA、內(nèi)阻r1約為50Ω；
電流表A2：量程0～50μA、內(nèi)阻r2=1000Ω；
滑動變阻器R1：最大阻值20Ω、額定電流2A；
電阻箱R2：阻值范圍0～9999Ω
①由于沒有提供電壓表，為了測定待測電阻上的電壓，應(yīng)選電流表
 
與電阻箱R2連接，將其改裝成電壓表．
②對于下列測量Rx的四種電路圖（如圖3），為了測量準(zhǔn)確且方便應(yīng)選圖
 
．
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③實驗中將電阻箱R2的阻值調(diào)到4000Ω，再調(diào)節(jié)滑動變阻器R1，兩表的示數(shù)如圖4所示，可測得待測電阻Rx的測量值是
 
Ω
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