如图所示,质量M=0.40kg的靶盒A位于光滑水平导轨上,开始时静止在O

如图所示,质量M=0.40kg的靶盒A位于光滑水平导轨上,开始时静止在O点,在O点右侧有范围很广的相互作用区域,如图中的虚线区域。当靶盒A进入相互作用区域时便有向左的水平恒力F=20N作用。在P处有一固定的发射器B,它可根据需要瞄准靶盒每次发射一颗水平速度v0=50m/s、质量m=0.10kg的子弹,当子弹打入靶盒A后,便留在盒内,碰撞时间极短。若每当靶盒A停在或到达O点时,就有一颗子弹进入靶盒A内,求:

1)当第一颗子弹进入靶盒A后,靶盒A离开O点的最大距离

2)当第三颗子弹进入靶盒A后,靶盒A从离开O点到又回到O点所经历的时间

3)当第100颗子弹进入靶盒A时,靶盒A已经在相互作用区中运动的时间

答案

1)设第一颗子弹进入靶盒A后,子弹与靶盒的共同速度为v1

根据动量守恒,有:mv0=m+Mv1   3分)

A离开O点的最大距离为s1,由动能定理有:

-Fs1=0-3分)

解得:s1=1.25m2分)

2)根据题意,A在恒力F作用下返回O点时第二颗子弹正好打入,由于A的动量与第二颗子弹动量大小相同、方向相反,故第二颗子弹打入后,A将静止在O点。(1分)

设第三颗子弹打入A后,它们的共同速度为v3,由动量守恒得:mv0=3m+Mv3  2分)

A从离开O点到又回到O点所经历的时间为t,取碰后A运动的方向为正方向,由动量定理得:

-F=0-3分)

解得:t=0.5s2分)

3)从第(2)问的计算可以看出,每135……2n+1)颗子弹打入A后,A运动时间均为t=0.5s  故总时间t=50t=25s4分)

相关题目

   由于城市人口集中,工业发达,释放出大量废气和废热,
   由于城市人口集中,工业发达,释放出大量废气和废热,导致城市气温高于郊区,从而引起城市和郊区之间的小型热力环流,称之为城市热岛环流。
下列句子中,加线的词语运用正确的一句是           
下列句子中,加线的词语运用正确的一句是              ( ) A.消息是传递简明的信息,让人知晓;通讯是把消息写成一则新闻故事,让人感同身
漂白粉的有效成分是 A.次氯酸钙     B.氯化钙     C.
漂白粉的有效成分是 A.次氯酸钙     B.氯化钙     C.次氯酸       D.次氯酸钙与氯化钙
已知乙烯分子是平面结构,因此,1,2-二氯乙烯可以形成两种
已知乙烯分子是平面结构,因此,1,2-二氯乙烯可以形成两种不同的空间异构体。下列各物质中,能形成类似空间异构体的是                 (
明末清初大思想家王船山的祖籍为(   ) A.湖南道县      
明末清初大思想家王船山的祖籍为(   ) A.湖南道县            B.湖南衡阳          C.湖南隆回            D.湖南双峰
一个地区人口分布的疏密程度,可用下列哪一项表示(     )
一个地区人口分布的疏密程度,可用下列哪一项表示(     )        A.人口数量     B.人口增长数量            C.人口密度    D.人口自
某元素R的最高价氧化物化学式为RO2,且R的气态氢化物中氢的
某元素R的最高价氧化物化学式为RO2,且R的气态氢化物中氢的质量分数为25%,此元素是(    ) A.N      B.C     C.Si       D.S
将15.68L(标准状况)氯气通入70℃、500mL氢氧化钠溶液中,发
将15.68L(标准状况)氯气通入70℃、500mL氢氧化钠溶液中,发生了两个自身氧化还原反应,其氧化产物为次氯酸钠和氯酸钠。若取此溶液25mL稀释到250mL。

最新题目