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        1. 如圖所示,一木塊位于光滑的水平桌面上,木塊上固連一支架,木塊與支架的總質(zhì)量為M.一擺球掛于支架上,擺球的質(zhì)量為m,擺線(xiàn)的質(zhì)量不計(jì).初始時(shí),整個(gè)裝置處于靜止?fàn)顟B(tài).一質(zhì)量為m的子彈以大小為v、方向垂直于圖面向里的速度射人擺球并立即停留在球內(nèi),擺球和子彈便一起開(kāi)始運(yùn)動(dòng).已知擺線(xiàn)最大的偏轉(zhuǎn)角小于90°,在小球往返運(yùn)動(dòng)過(guò)程中擺線(xiàn)始終是拉直的,木塊未發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng).
          求①擺球上升的最大高度.
          ②擺球在最低處時(shí)速度的大小和方向.

          【答案】分析:①子彈射入擺球的過(guò)程中,時(shí)間極短,子彈和擺球組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒,根據(jù)動(dòng)量守恒定律求出它們的共同速度.當(dāng)擺球上升到最大高度時(shí),擺球相對(duì)與木塊靜止,整個(gè)系統(tǒng)在水平方向上動(dòng)量守恒,結(jié)合動(dòng)量守恒定律和機(jī)械能守恒定律求出擺球上升的高度.
          ②結(jié)合水平方向上動(dòng)量守恒,以及機(jī)械能守恒求出擺球擺到最低處的速度的大小和方向.
          解答:解:①子彈射人擺球,擺球位于最低處,設(shè)這時(shí)擺球的速度為u,由動(dòng)量守恒定律有  mv=2mu…(l)  
          擺球以速度u開(kāi)始向前擺動(dòng),木塊亦發(fā)生運(yùn)動(dòng).當(dāng)擺球上升至最高時(shí),擺球相對(duì)木塊靜止,設(shè)此時(shí)木塊的速度為V,擺球上升的高度為h,因水平方向動(dòng)量守恒以及機(jī)械能守恒有
          2mu=(2m+M)V…(2)
          …(3)
          解(l)、(2)、(3)三式得…(4)
          ②當(dāng)擺球回到最低處時(shí),設(shè)這時(shí)擺球的速度為u',木塊的速率為V’,當(dāng)u'>0,表示其方向水平向前,反之,則水平向后.因水平方向動(dòng)量守恒以及機(jī)械能守恒,故有
          2mu=2mu'+MV'…(5)
          …(6)
          由 (l)、(5)、(6)得,方向向后,是擺球第一次回到最低處時(shí)的速度  
          u''=,方向向前,是擺球第二次回到最低處時(shí)的速度開(kāi)始重復(fù)初始的運(yùn)動(dòng).  
          答:①擺球上升的最大高度為
          ②擺球第一次回到最低處時(shí)的速度為,方向向后;擺球第二次回到最低點(diǎn)時(shí)的速度大小為,方向向前.
          點(diǎn)評(píng):本題綜合考查了動(dòng)量守恒定律、能量守恒定律,綜合性較強(qiáng),對(duì)學(xué)生的能力要求較高,是道好題.
          練習(xí)冊(cè)系列答案
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          M
          擺線(xiàn)的質(zhì)量不計(jì).初始時(shí),整個(gè)裝置處于靜止?fàn)顟B(tài).一質(zhì)量為m的子彈以大小為v0、方向垂直于圖面向里的速度射人擺球并立即停留在球內(nèi),擺球和子彈便一起開(kāi)始運(yùn)動(dòng).已知擺線(xiàn)最大的偏轉(zhuǎn)角小于90°,在小球往返運(yùn)動(dòng)過(guò)程中擺線(xiàn)始終是拉直的,木塊未發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng).
          求①擺球上升的最大高度.
          ②擺球在最低處時(shí)速度的大小和方向.

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          科目:高中物理 來(lái)源:2012年廣西省桂林市、崇左市、百色市、防城港市高三聯(lián)考物理卷 題型:計(jì)算題

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           求:(1)擺球上升的最大高度;

          (2)擺球在最低處時(shí)速度的大。

           

           

           

           

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           求:(1)擺球上升的最大高度;

          (2)擺球在最低處時(shí)速度的大。

           

           

           

           

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