8．如圖，質(zhì)量為M=1kg的物塊靜止在桌面邊緣，桌面離水平地面的高度為h=1.8m．一質(zhì)量為m=20g的子彈以水平速度v0=20m/s射入物塊，在很短的時間內(nèi)以水平速度v1=10m/s穿出木塊．重力加速度g取10m/s2，求：
（1）子彈穿過木塊時，木塊獲得的水平初速度v．
（2）子彈穿過木塊產(chǎn)生的熱量Q．

分析 （1）子彈擊穿木塊過程系統(tǒng)動量守恒，由動量守恒定律可以求出木塊的速度；
（2）由能量守恒定律可以求出產(chǎn)生的熱量．

解答 解：（1）對子彈和木塊組成的系統(tǒng)動量守恒，以子彈的初速度方向為正方向，由動量守恒定律得：
mv0=mv1+Mv，
代入數(shù)據(jù)解得：v=0.2m/s；
（2）由能量守恒定律得，子彈穿過木塊過程中產(chǎn)生的熱量：
Q=$\frac{1}{2}$mv02-$\frac{1}{2}$mv12-$\frac{1}{2}$Mv2，
代入數(shù)據(jù)解得：Q=2.98J；
答：（1）子彈穿過木塊時，木塊獲得的水平初速度v為0.2m/s．
（2）子彈穿過木塊產(chǎn)生的熱量Q為2.98J．

點評 本題是一道力學綜合題，相對來說過程較為復雜，分析清楚物體運動過程是正確解題的前提與關(guān)鍵，應(yīng)用動量守恒定律、能量守恒定律即可正確解題．

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

18．如圖所示，由同種材料制成的粗細均勻的正方形金屬線框，以恒定速度通過有理想邊界的勻強磁場，線框的邊長小于有界磁場區(qū)域的寬度．開始時線框的ab邊恰與磁場的邊界重合，整個運動過程中線框的運動方向始終與ab邊垂直，線框平面始終與磁場方向垂直．則下圖中可能定性反映出線框中a、b兩點間的電勢差Uab隨時間變化的是（　�。�
A．B．C．D．

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

19．如圖甲所示，某實驗小組利用圖示裝置探究“外力做功與滑塊動能變化的關(guān)系”，主要步驟如下：
A．按圖示器材連接好裝置；
B．托盤內(nèi)加砝碼，當托盤和砝碼的總質(zhì)量為m0時，輕推滑塊，滑塊恰好做勻速直線運動，稱出滑塊的質(zhì)量為M，若紙帶與打點計時器之間的摩擦不計，則滑塊與長木板間的動摩擦因數(shù)μ=$\frac{{m}_{0}}{M}$；
C．本實驗采用電磁打點計時器進行研究，在撥動學生電源開關(guān)前，圖乙中存在一個明顯的錯誤，請指出：工作電壓過高，應(yīng)選擇4-6V；
D．撤去托盤和砝碼，并取下細線，先接通電源，再輕推滑塊，使滑塊獲得一定初速度后撤去外力，滑塊運動過程中打出一條紙帶，截取紙帶的最后一段，如圖丙所示，則紙帶的運動方向為b→a（填“a→b”或“b→a”）；
E．用刻度尺測量AB、BC、CD、DE、EF間的距離，分別記為x1、x2、x3、x4、x5，相鄰兩點間的時間間隔為T，則B、E之間動能定理表達式可用上述物理量表示為：m0g（x2+x3+x4）=$\frac{1}{2}M（\frac{{x}_{4}+{x}_{5}}{2T}）^{2}$-$\frac{1}{2}M（\frac{{x}_{1}+{x}_{2}}{2T}）^{2}$．
F．實驗結(jié)束，整理儀器．

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

16．如圖所示，豎直放置的兩光滑平行的金屬導軌，置于垂直于導軌平面向里的勻強磁場中，兩根質(zhì)量m均為1kg的導體棒a和b，電阻阻值分別為Ra=1Ω和Rb=2Ω（金屬導軌及接觸電阻均可忽略不計），與導軌緊密接觸且可自由滑動，先固定a，釋放b，當b下降高度h為0.5m，速度可達到v0=2m/s時，再釋放a（重力加速度g=10m/s2 ）．求：
（1）b下降高度為0.5m過程中，導體棒a產(chǎn)生的焦耳熱；
（2）當釋放a時，安培力已對b做的功；
（3）若導軌足夠長，a，b棒最后的運動狀態(tài)．

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

3．有一底面半徑為r的筒繞其中心軸線作角速度為ω的勻速圓周運動，如圖所示，今用一槍對準筒的軸線射擊，當子彈穿過圓筒后發(fā)現(xiàn)筒上留下兩個彈孔，其兩彈孔的連線正好位于筒的一條直徑上，則子彈的速度可能值為（　�。�
A．$\frac{ωr}{π}$B．$\frac{ωr}{2π}$C．$\frac{2ωr}{π}$D．$\frac{2ωr}{3π}$

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

13．一質(zhì)量為m，所帶電荷量為-q的粒子以速度v0射入兩帶電平行極板間，如圖所示，已知兩極板間的電勢差為U，距離為d，不計重力，則粒子穿出電場時的速度為（　　）
A．$\sqrt{\frac{2U}eqqomog}$B．v0+$\sqrt{\frac{2qU}{m}}$C．v0+$\sqrt{\frac{2qU}1kaqitu}$D．$\sqrt{\frac{m{v}_{0}^{2}+2qU}{m}}$

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

20．如圖所示，一個彈簧振子，物塊質(zhì)量為m，它與水平桌面間的動摩擦因數(shù)為μ．起初用手按住物塊，彈簧的伸長量為x，然后放手，當彈簧的長度回到原長時，物塊的速度為v0，則此過程中彈力所做的功為（　�。�
A．$\frac{1}{2}$mv02+μmgxB．$\frac{1}{2}$mv02-μmgxC．$\frac{1}{2}$mv02D．μmgx-$\frac{1}{2}$mv02

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

14．如圖所示，水平虛線L1、L2之間是勻強磁場，磁場區(qū)豎直寬度為h，磁場方向水平向里．豎直平面內(nèi)有一等腰梯形導線框，底邊水平，其上下邊長之比為5：1，高為2h．現(xiàn)使線框AB邊在磁場邊界L1的上方h高處由靜止自由下落，當AB邊剛進入磁場時加速度恰好為0，在DC邊剛要進入磁場前的一小段時間內(nèi)，線框做勻速運動．重力加速度為g．
（1）如果已知磁感應(yīng)強度為B，導線框電阻為R，AB長為l，求線框的質(zhì)量；
（2）求在DC邊進入磁場前，線框做勻速運動時的速度大小與AB邊剛進入磁場時的速度大小之比；
（3）求DC邊剛進入磁場時，線框加速度的大小．

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

15．如圖所示，電源電動勢E=2V，r=0.5Ω，豎直導軌寬L=0.2m，導軌電阻不計，另有一金屬棒ab，質(zhì)量m=0.1kg，電阻R=0.5Ω，它與軌道間的動摩擦因數(shù)μ=0.4，金屬棒靠在導軌的外面，為使金屬棒靜止不下滑，施加一個與紙面夾角為30°且方向向里的勻強磁場，g取10m/s2，求：
（1）磁場的方向；
（2）磁感應(yīng)強度B的取值范圍．

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