题目
如图所示,一弹丸从离地高度H=1.95m的A点以v0=8.0m/s的初速度水平射出,恰以平行于斜面的速度射入静止在固定斜面顶端C处的一木块中,并立即与木块具有相同的速度(此速度大小为弹丸进入木块前一瞬间速度的)共同运动,在斜面下端有一垂直于斜面的挡板,木块与它相碰没有机械能损失,碰后恰能返回C点。已知斜面顶端C处离地高h=0.15m,求: (1)A点和C点间的水平距离? (2)木块与斜面间的动摩擦因数μ? (3)木块从被弹丸击中到再次回到C点的时间t ?(保留两位有效数字,)
答案:(1)弹丸从A到C做平抛运动 t== s=0.6s A点到C点的水平距离s = v0t =8.0×0.6m =4.8m (2)弹丸到C的速度方向与水平方向的夹角为 tgθ = = = = vC=== m/s = 10m/s 弹丸与塑料块在C点具有的相同速度vC’=vC=1m/s 分析弹丸与塑料块从C点返回到C点的整个过程,根据动能定理有: -μmgcosθ×2×=0-mvC’2 解得动摩擦因数μ==0.125 (3)根据牛顿第二定律,下滑时由 a1=gsinθ-μgcosθ可得a1=5 m/s2 由= vC’ t1+a1 t12可解得t1=0.17s 上滑时由 a1=gsinθ+μgcosθ可得a2=7 m/s2 由=a2t22可解得t2=0.27s 所以塑料块从被弹丸击中到再次回到C点的时间t= t1+ t2=0.44s