如圖所示，ABC是光滑軌道，其中BC部分是半徑為R的豎直放置的半圓．一質(zhì)量為M的小木塊放在軌道水平部分，木塊被水平飛來的質(zhì)量為m的子彈射中，并滯留在木塊中．若被擊中的木塊沿軌道能滑到最高點C，已知木塊對C點的壓力大小為(M+m)g，求：子彈射入木塊前瞬間速度的大小．

 

【答案】

【解析】

試題分析：設(shè)子彈射入木塊瞬間速度為v，射入木塊后的速度為vB，到達(dá)C點  

時的速度為vC。

子彈射入木塊時，系統(tǒng)動量守恒，可得：  ① （3分）

木塊(含子彈)在BC段運動，滿足機(jī)械能守恒條件，可得

            ② （4分）

木塊(含子彈)在C點做圓周運動，設(shè)軌道對木塊的彈力為T，

木塊對軌道的壓力為T′，可得：

        ③ （4分）

又：T =T′=(M+m)g                      ④

由①、②、③、④方程聯(lián)立解得：

子彈射入木塊前瞬間的速度： （2分）

考點：動量守恒定律；機(jī)械能守恒定律．

點評：對于圓周運動，常常是機(jī)械能守恒定律或動能定理與牛頓定律的綜合．子彈射擊木塊過程，基本的規(guī)律是動量守恒．

 

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，ABC是一個透明的薄壁容器，內(nèi)裝液體，當(dāng)光垂直射向AC面時，光在AB面恰好發(fā)生全反射，已知光在真空中的傳播速度為c，求液體的折射率及光在該液體中傳播速度多大？

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科目：高中物理 來源： 題型：

（2006?南通一模）如圖所示，ABC是由折射率為
2
的某種透明物質(zhì)制成的直角三棱鏡橫截面（O為AB的中點），∠A=30°．一束光線在紙面內(nèi)從O點射入棱鏡，光線與AB面間的夾角為α．若不考慮光線在AB和BC面上的反射，則：
（1）若α=45°，請作出光路圖并標(biāo)明相應(yīng)角度．
（2）要使射入O點的光線能從AC面射出，夾角α（0°＜α＜90°）應(yīng)滿足什么條件？結(jié)果可用反三角函數(shù)表示．

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，ABC是由折射率為
3
的某種透明物質(zhì)制成的直角三棱鏡橫截面，O為AB的中點，AB長為L=0.6m，∠A=30°．一束光線在紙面內(nèi)從O點射入棱鏡，光線的入射角為
60°．求：
（1）該光線從O點射入棱鏡后的折射角；
（2）光從O點射入經(jīng)AC反射到BC上所需時間．

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，ABC是三棱鏡的一個截面，其折射率為n=1.5．現(xiàn)有一細(xì)束平行于截面的光線沿MN方向射到棱鏡的AB面上的N點，AN=NB=2cm，入射角的大小為i，且sini=0.75．已知真空中的光速c=3.0×108m/s，求：
①光在棱鏡中傳播的速率；
②此束光進(jìn)入棱鏡后從棱鏡射出的方向和位置．（不考慮AB面的反射．

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，ABC是由折射率為的某種透明物質(zhì)制成的直角三棱鏡橫截面（O為AB的中點），∠A=30°，則：

（1）平行光束以α=45°的入射角自AB邊折射進(jìn)入棱鏡后，請作出可能存在的典型光路圖．（垂直于界面的反射光線不必畫出）

（2）作圖分析并計算要使射入O點的光線能從AC面射出，夾角α（如圖所示）應(yīng)滿足什么條件？結(jié)果可用反三角函數(shù)表示。

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