如图所示,有一发射器正对竖直轴OO'并绕轴高速旋转的纸质圆筒B水平变速发射质量为m1=0.01kg的子弹A,子弹A运动中穿过圆筒B且只在B上留下一个弹孔,子弹穿过B后击中质量为m2=0.99kg的木块C并留在C中(A、C可视为质点),C在长木板D的左端,已知D的质量m3=3kg、长度L1=0.375m且处在光滑的水平桌面上;水平桌面的右端有一很薄的与D等高的固定挡板E,D的右端到E的距离L2=0.125m,D碰到E即被锁定,此后C可能飞到桌面下方的水平地面上;已知纸质圆筒直径d=30cm、匀速旋转的角速度ω=π×103rad/s,C与D之间的动摩擦因数μ=0.1,D的上表面距离地面高H=5m,子弹穿过纸筒的过程中所受的摩擦力忽略不计,取g=10m/s2.
(1)为了让子弹穿过纸质圆筒的时间尽可能短,变速发射器可发射的三级初速度分别是多少?
(2)在三级初速度发射的子弹中,最终能否与长木板D达到共同速度?在能与D达到共速情形时A、C整体能否落到地面上?若能,A、C整体落到地面上距桌边的距离多大?
高三物理解答题困难题
如图所示,有一发射器正对竖直轴OO'并绕轴高速旋转的纸质圆筒B水平变速发射质量为m1=0.01kg的子弹A,子弹A运动中穿过圆筒B且只在B上留下一个弹孔,子弹穿过B后击中质量为m2=0.99kg的木块C并留在C中(A、C可视为质点),C在长木板D的左端,已知D的质量m3=3kg、长度L1=0.375m且处在光滑的水平桌面上;水平桌面的右端有一很薄的与D等高的固定挡板E,D的右端到E的距离L2=0.125m,D碰到E即被锁定,此后C可能飞到桌面下方的水平地面上;已知纸质圆筒直径d=30cm、匀速旋转的角速度ω=π×103rad/s,C与D之间的动摩擦因数μ=0.1,D的上表面距离地面高H=5m,子弹穿过纸筒的过程中所受的摩擦力忽略不计,取g=10m/s2.
(1)为了让子弹穿过纸质圆筒的时间尽可能短,变速发射器可发射的三级初速度分别是多少?
(2)在三级初速度发射的子弹中,最终能否与长木板D达到共同速度?在能与D达到共速情形时A、C整体能否落到地面上?若能,A、C整体落到地面上距桌边的距离多大?
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(18分)如图所示,质量为m1=0.01Kg的子弹A,垂直纸筒的旋转轴穿过高速旋转的纸筒B且只在B上留下一个弹孔,子弹穿过B后打入质量为m2=0.99Kg的木块C中,并在C里面(A、C可视为质点)。木块C放在长木板D的左端,D的质量m3=3kg,长度为L1=0.375m。长木板刚在光滑的水平桌面上,水平桌面的右端有一很薄的与D等高的固定挡板E,D的右端到E距离L2=0.125m,D碰到即被粘牢,C则离开D飞到桌面下方的水平地面上。已知纸筒直径d=30cm,纸筒匀速旋转的角速度,C与D之间的动摩擦因素,木板D的上表面距离地面高H=5m,子弹穿过纸筒的过程中所受的摩擦力和空气阻力忽略不计,取g=10m/s2。求:
(1)若发生子弹的枪有两个档位,可以发射两种初速度不同的子弹,为了让子弹穿过纸筒的时间尽可能短,子弹两个档位的速度大小分别是多少?
(2)在(1)问中,讨论子弹打入C后,整体能否与D达到共同速度,并求出AC整体能与D达到共速情况下AC整体落到地面上距桌边的距离。
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如图所示,光滑半圆轨道竖直放置,半径为R,一水平轨道与圆轨道相切,在水平光滑轨道上停着一个质量为M = 0.99kg的木块,一颗质量为m = 0.01kg的子弹,以vo = 400m/s的水平速度射入木块中,然后一起运动到轨道最高点水平抛出,当圆轨道半径R多大时,平抛的水平距离最大? 最大值是多少? (g取10m/s2)
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如图所示,光滑半圆轨道竖直放置,半径为R,一水平轨道与圆轨道相切,在水平光滑轨道上停着一个质量为M = 0.99kg的木块,一颗质量为m = 0.01kg的子弹,以vo = 400m/s的水平速度射入木块中,然后一起运动到轨道最高点水平抛出,当圆轨道半径R多大时,平抛的水平距离最大? 最大值是多少? (g取10m/s2)
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一质量为M=1.99kg的小物块随足够长的水平传送带一起运动,被一个以初速度v0水平向左飞来的的子弹击中,设子弹的质量m=0.01kg,子弹射中木块并留在物块中(子弹与木块相对运动的时间极短),如图所示,地面观察着记录了小物块被击中后的速度随时间的变化关系,如图所示(图中取向右运动的方向为正方向),已知传送带的速度保持不变,求:
(1)物块与传送带间的动摩擦系数
(2)子弹的初速度v0的大小
(3)计算因物块与传送带相对滑动过程的摩擦生热Q
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如图甲,质量M=0.99kg的小木块静止放置在高h=0.8m的平台,小木块距平台右边缘d=2m,质量m=0.01kg的子弹沿水平方向射入小木块,留在其中一起向右运动,小木块和子弹作用时间极短,可忽略不计,一起向右运动的v2-s图象如图乙.最后,小木块从平台边缘飞出落在距平台右侧水平距离x=0.8m的地面上,g=10m/s2,求:
(1)小木块从平台边缘飞出的速度;
(2)小木块平台运动过程中产生的热量;
(3)子弹射入小木块前的速度.
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如图甲,质量M=0.99kg的小木块静止放置在高h=0.8m的平台,小木块距平台右边缘d=2m,质量m=0.01kg的子弹沿水平方向射入小木块,留在其中一起向右运动,小木块和子弹作用时间极短,可忽略不计,一起向右运动的v2-s图象如图乙.最后,小木块从平台边缘飞出落在距平台右侧水平距离x=0.8m的地面上,g=10m/s2,求:
(1)小木块从平台边缘飞出的速度;
(2)小木块平台运动过程中产生的热量;
(3)子弹射入小木块前的速度.
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