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历届国际物理奥林匹克竞赛试题与解答

资料类别试题

竞赛辅导试题 

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使用学科物理

使用年级高三

上传人jzyzzky@163.com

更新时间2008-7-9

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基本信息

【题1】质量M=0.2kg的小球静置于垂直柱上,柱高h=5m。一粒质量m=0.01kg、以速度0=500m/s飞行的子弹水平地穿过球心。球落在距离柱s=20m的地面上。问子弹落在地面何处?子弹动能中有多少转换为热能? 解:在所有碰撞情况下,系统的总动量均保持不变: 其中v和V分别是碰撞后子弹的速度和小球的速 度. 两者的飞行时间都是 s 球在这段时间沿水平方向走过20m的距离,故它在水平方向的速度为: (m/s) 由方程0.01×500=0.01v+0.2×19.8 可求出子弹在碰撞后的速度为:v=104m/s 子弹也在1.01s后落地,故它落在与柱的水平距离为S=vt=104×1.01=105m 的地面上。 碰撞前子弹的初始动能为 1250 J 球在刚碰撞后的动能为 39.2 J 子弹在刚碰撞后的动能为 54 J 与初始动能相比,两者之差为1250 J-93.2 J=1156.8 J 这表明原来动能的92.5%被系统吸收而变为热能。这种碰撞不是完全非弹性碰撞。在完全弹性碰撞的情形下,动能是守恒的。

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