【題目】如圖，長為L的輕繩下端懸掛有質(zhì)量為M的小鐵塊，鐵塊距離地面的高度為h，鐵塊可繞O點在豎直面內(nèi)運(yùn)動，開始時鐵塊保持靜止．現(xiàn)有一顆質(zhì)量為m的子彈水平射向鐵塊 后反向彈回，落地點距離O點的水平距離為s，而鐵塊在豎直面內(nèi)做圓周運(yùn)動，且能經(jīng)過最高點，已知重力加速度為g．求：
（1）鐵塊做圓周運(yùn)動經(jīng)最高點時的最小速度；
（2）子彈射向鐵塊前的最小速度．

【答案】
（1）解：小鐵塊恰能經(jīng)過最高點時速度最小，設(shè)最小速度為v1，由牛頓第二定律得：

Mg=M

得：v1=


（2）解：設(shè)子彈打擊鐵塊后瞬間子彈的速度大小為v2，鐵塊的速度大小為v3．子彈射向鐵塊前的最小速度為v4．

對于子彈，根據(jù)平拋運(yùn)動的規(guī)律有

h=

s=v2t

解得 v2=s

對于鐵塊，根據(jù)機(jī)械能守恒定律得

= +mg2L

解得 v3=

對子彈打擊鐵塊的過程，取向右為正方向，根據(jù)動量守恒定律得

mv4=﹣mv2+Mv3．

聯(lián)立解得 v4=M ﹣ms


【解析】（1）鐵塊恰好經(jīng)過最高點時，由重力提供向心力，根據(jù)牛頓第二定律求出鐵塊在最高點的最小速度．（2）根據(jù)平拋運(yùn)動的規(guī)律求出子彈反彈后瞬間的速度，由機(jī)械能守恒定律求出子彈打擊鐵塊后瞬間的速度，再根據(jù)動量守恒定律求子彈射向鐵塊前的最小速度．
【考點精析】掌握動量守恒定律是解答本題的根本，需要知道動量守恒定律成立的條件：系統(tǒng)不受外力或系統(tǒng)所受外力的合力為零；系統(tǒng)所受的外力的合力雖不為零，但系統(tǒng)外力比內(nèi)力小得多；系統(tǒng)所受外力的合力雖不為零，但在某個方向上的分量為零，則在該方向上系統(tǒng)的總動量的分量保持不變．

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】一質(zhì)量m=0.6kg的物體以v0=20m/s的初速度從傾角為30°的斜坡底端沿斜坡向上運(yùn)動．當(dāng)物體向上滑到某一位置時，其動能減少了△Ek=18J，機(jī)械能減少了△E=3J．不計空氣阻力，重力加速度g=10m/s2 ， 求：
（1）物體向上運(yùn)動時加速度的大��；
（2）物體返回斜坡底端時的動能．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】圖中裝置可演示磁場對通電導(dǎo)線的作用．電磁鐵上下兩磁極之間某一水平面內(nèi)固定兩條平行金屬導(dǎo)軌，L是置于導(dǎo)軌上并與導(dǎo)軌垂直的金屬桿．當(dāng)電磁鐵線圈兩端a、b，導(dǎo)軌兩端e、f，分別接到兩個不同的直流電源上時，L便在導(dǎo)軌上滑動．下列說法正確的是（ ）

A.若a接正極，b接負(fù)極，e接正極，f接負(fù)極，則L向右滑動
B.若a接正極，b接負(fù)極，e接負(fù)極，f接正極，則L向右滑動
C.若a接負(fù)極，b接正極，e接正極，f接負(fù)極，則L向左滑動
D.若a接負(fù)極，b接正極，e接負(fù)極，f接正極，則L向左滑動

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖，在豎直平面內(nèi)有一固定光滑軌道，其中AB是長為R的水平直軌道，BCD是圓心為O、半徑為R的 圓弧軌道，兩軌道相切于B點．在外力作用下，一小球從A點由靜止開始做勻加速直線運(yùn)動，到達(dá)B點時撤除外力．已知小球剛好能沿圓軌道經(jīng)過最高點C，重力加速度大小為g．求：

（1）小球從在AB段運(yùn)動的加速度的大��；
（2）小球從D點運(yùn)動到A點所用的時間．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】圖（a）所示的xoy平面處于勻強(qiáng)磁場中，磁場方向與xoy平面（紙面）垂直，磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時間t變化的周期為T，變化圖線如圖（b）所示．當(dāng)B為+B0時，磁感應(yīng)強(qiáng)度方向指向紙外．在坐標(biāo)原點O有一帶正電的粒子P，其電荷量與質(zhì)量恰好等于 ．不計重力．設(shè)P在某時刻t0以某一初速度沿y軸正向O點開始運(yùn)動，將它經(jīng)過時間T到達(dá)的點記為A．

（1）若t0=0，則直線OA與x軸的夾角是多少？
（2）若t0=T/4，則直線OA與x軸的夾角是多少？
（3）為了使直線OA與x軸的夾角為π/4，在0＜t0＜π/4的范圍內(nèi)，t0應(yīng)取何值？

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖甲，用“碰撞實驗器”可以驗證動量守恒定律，即研究兩個小球在軌道水平部分碰撞前后的動量關(guān)系．

（1）圖中O點是小球拋出點在地面上的垂直投影．實驗時，先讓入射球m1多次從斜軌上S位置靜止釋放，找到其平均落地點的位置P，測量平拋射程OP．然后，把被碰小球m2靜置于軌道的水平部分，再將入射球m1從斜軌上S位置靜止釋放，與小球m2相碰，并多次重復(fù)．接下來要完成的必要步驟是 ． （填選項前的符號）
A.用天平測量兩個小球的質(zhì)量m1、m2
B.測量小球m1開始釋放高度h
C.測量拋出點距離地面的高度H
D.分別找到m1、m2相碰后平均落地點的位置M、N
E.測量平拋射程OM、ON
（2）若兩球相碰前后的動量守恒，其表達(dá)式可表示為（用①中測量的量表示）

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】A、B兩個物體在同一直線上做勻變速直線運(yùn)動，它們的速度時間圖象如圖所示，則（　�。�

A.0～6 s內(nèi)A，B兩物體運(yùn)動方向相反
B.在0～4 s內(nèi) A，B兩物體的位移相同
C.在t=4s時．A，B兩物體的速度相同
D.A物體的加速度比B物體的加速度大

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在做“研究平拋運(yùn)動”的實驗中，為了確定小球在不同時刻在空中所通過的位置，實驗時用了如圖所示的裝置．

先將斜槽軌道的末端調(diào)整水平，在一塊平整的木板表面釘上白紙和復(fù)寫紙．將該木板豎直立于水平地面上，使小球從斜槽上緊靠擋板處由靜止釋放，小球撞到木板并在白紙上留下痕跡A；將木板向遠(yuǎn)離槽口平移距離x，再使小球從斜槽上緊靠擋板處由靜止釋放，小球撞在木板上得到痕跡B；又將木板再向遠(yuǎn)離槽口平移距離x，小球再從斜槽上緊靠擋板處由靜止釋放，再得到痕跡C．
若測得木板每次移動距離x，A、B間距離y1 ， B、C間距離y2 ． 請回答以下問題（重力加速度為g）
（1）為什么每次都要使小球從斜槽上緊靠擋板處由靜止釋放？ ．
（2）如何檢驗斜槽底端水平？ .
（3）根據(jù)以上直接測量的物理量來求得小球初速度的表達(dá)式為v0=（用題中所給字母表示）

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖，滑塊a、b的質(zhì)量均為m，a套在固定豎直桿上，與光滑水平地面相距h，b放在地面上，a、b通過鉸鏈用剛性輕桿連接，由靜止開始運(yùn)動．不計摩擦，a、b可視為質(zhì)點，重力加速度大小為g．則（ ）

A.a落地前，輕桿對b一直做正功
B.a落地時速度大小為
C.a下落過程中，其加速度大小始終不大于g
D.a落地前，當(dāng)a的機(jī)械能最小時，b對地面的壓力大小為mg

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同步練習(xí)冊答案