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質(zhì)量m＝0.01 kg的鉛彈，以速度v0＝200 m/s 水平射入質(zhì)量為M＝2 kg的靶中未穿出.設(shè)靶原先靜止在光滑水平面上，并可自由滑動.若鉛彈射入靶的過程中，機(jī)械能的損失完全轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，并有50％轉(zhuǎn)化為鉛彈的內(nèi)能，則鉛彈的溫度將升高多少?〔已知鉛的比熱容c=1.338×102 J/(kg·℃)〕

解析：本題是一道力、熱綜合題，涉及到力學(xué)中的動量守恒和熱學(xué)中的能量守恒定律.

首先要明確題意，搞清楚此過程中能的轉(zhuǎn)化關(guān)系.題目中說“鉛彈射入靶的過程中，機(jī)械能的損失完全轉(zhuǎn)化為內(nèi)能”，在此所說“機(jī)械能的損失”指的是什么？是不是子彈動能的減少？不是！子彈與木塊做非彈性碰撞時，子彈動能的減少轉(zhuǎn)化為了兩部分：一部分是木塊動能的增加，這仍然是機(jī)械能；另一部分則轉(zhuǎn)化為了內(nèi)能，使子彈和木塊的溫度升高，這一部分則是系統(tǒng)機(jī)械能的減少轉(zhuǎn)化來的.所以說子彈動能的減少并不是全部轉(zhuǎn)化為了內(nèi)能.

鉛彈打入靶的過程中系統(tǒng)動量守恒

mv0=(M+m)v

系統(tǒng)在相互作用過程中損失的機(jī)械能為

ΔE=mv02－(M+m)v2

鉛彈的內(nèi)能增加為ΔU=50%ΔE=cmΔt

由以上三式可解得Δt=74.4 ℃.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源：河南省實(shí)驗(yàn)中學(xué)2008-2009學(xué)年高二下學(xué)期第一次月考物理試題 題型：038

如圖所示，在勻強(qiáng)磁場中豎直放置兩條足夠長的平行導(dǎo)軌，磁場方向與導(dǎo)軌所在平面垂直，磁感強(qiáng)度大小為B0．導(dǎo)軌上端連接一阻值為R的電阻和電鍵K，導(dǎo)軌電阻不計(jì)．兩金屬棒a和b的電阻都為R，質(zhì)量分別為ma＝0.02 kg和mb＝0.01 kg，它們與導(dǎo)軌接觸良好，并可沿導(dǎo)軌無摩擦地運(yùn)動，g取10 m/s2．

(1)若將b棒固定，電鍵K斷開，用一豎直向上的恒力F拉a棒，穩(wěn)定后a棒以v1＝10 m/s的速度向上勻速運(yùn)動．此時再釋放b棒，b棒恰能保持靜止．求拉力F的大�。�

(2)若將a棒固定，電鍵K閉合，讓ｂ棒自由下滑，求b棒滑行的最大速度v2．

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科目：高中物理 來源：導(dǎo)學(xué)大課堂選修物理－3-3人教版 人教版 題型：038

如圖，一個上下都與大氣相通的直圓筒，內(nèi)部橫截面的面積S＝0.01 m2，中間用兩個活塞A和B封住一定質(zhì)量的理想氣體，A、B都可沿圓筒無摩擦地上下滑動，但不漏氣，A的質(zhì)量可不計(jì)，B的質(zhì)量為M，并與一勁度系數(shù)k＝5×103 N/m的較長的彈簧相連．已知大氣壓強(qiáng)p0＝1×105 Pa，平衡時，兩活塞間的距離l0＝0.6 m，現(xiàn)用力壓A，使之緩慢向下移動一定距離后，保持平衡．此時，用于壓A的力F＝5×102 N，求活塞A向下移動的距離．(假定氣體溫度保持不變)

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科目：高中物理 來源：上海市長寧區(qū)2011屆高三二模物理試題 題型：038

如圖所示，電源電動勢E＝50 V，內(nèi)阻r＝1 Ω，R1＝3 Ω，R2＝6 Ω．間距d＝0.2 m的兩平行金屬板M、N水平放置，閉合開關(guān)S，板間電場視為勻強(qiáng)電場．板間豎直放置一根長也為d的光滑絕緣細(xì)桿AB，有一個穿過細(xì)桿的帶電小球p，質(zhì)量為m＝0.01 kg、帶電量大小為q＝1×10－3 C(可視為點(diǎn)電荷，不影響電場的分布)．現(xiàn)調(diào)節(jié)滑動變阻器R，使小球恰能靜止在A處；然后再閉合K，待電場重新穩(wěn)定后釋放小球p．取重力加速度g＝10 m/s2．求：

(1)小球的電性質(zhì)和恰能靜止時兩極板間的電壓；

(2)小球恰能靜止時滑動變阻器接入電路的阻值；

(3)小球p到達(dá)桿的中點(diǎn)O時的速度．

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科目：高中物理 來源：湖南省衡陽八中2012屆高三第三次月考物理試題(人教版) 題型：038

如下圖所示，一個上下都與大氣相通的直圓筒，內(nèi)部橫截面的面積S＝0.01 m2，中間用兩個活塞A與B封住一定質(zhì)量的理想氣體，A、B都可沿圓筒無摩擦地上、下滑動，但不漏氣，A的質(zhì)量可不計(jì)、B的質(zhì)量為M，并與一勁度系數(shù)k＝5×103 N/m的較長的彈簧相連．已知大氣壓強(qiáng)p0＝1×105 Pa，平衡時，兩活塞間的距離l0＝0.6 m．現(xiàn)用力壓A．使之緩慢向下移動一定距離后，保持平衡．此時，用于壓A的力F＝5×102 N．求：(假定氣體溫度保持不變．)

(1)此時兩活塞間的距離

(2)活塞A向下移的距離．

(3)大氣壓對活塞A和活塞B做的總功．

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科目：高中物理 來源：2012-2013學(xué)年四川省高三下學(xué)期三月月考物理試卷（解析版） 題型：實(shí)驗(yàn)題

I、（8分）如圖甲所示是某同學(xué)探究加速度與力的關(guān)系的實(shí)驗(yàn)裝置．他在氣墊導(dǎo)軌上安裝了一個光電門B，滑塊上固定一遮光條，滑塊用細(xì)線繞過氣墊導(dǎo)軌左端的定滑輪與力傳感器相連，力傳感器可直接測出繩中拉力，傳感器下方懸掛鉤碼，每次滑塊都從A處由靜止釋放。氣墊導(dǎo)軌摩擦阻力很小可忽略不計(jì)，由于遮光條的寬度很小，可認(rèn)為遮光條通過光電門時速度不變。

（1）該同學(xué)用游標(biāo)卡尺測量遮光條的寬度d，如圖乙所示，則d=       mm．

（2）實(shí)驗(yàn)時，該同學(xué)用游標(biāo)卡尺測量遮光條的寬度d，將滑塊從A位置由靜止釋放，測量遮光條到光電門的距離L，若要得到滑塊的加速度，還需由數(shù)字計(jì)時器讀出遮光條通過光電門B的        ；

（3）下列不必要的一項(xiàng)實(shí)驗(yàn)要求是(     ) 。

A．應(yīng)使滑塊質(zhì)量遠(yuǎn)大于鉤碼和力傳感器的總質(zhì)量

B．應(yīng)使A位置與光電門間的距離適當(dāng)大些

C．應(yīng)將氣墊導(dǎo)軌調(diào)節(jié)水平

D．應(yīng)使細(xì)線與氣墊導(dǎo)軌平行

（4）改變鉤碼質(zhì)量，測出對應(yīng)的力傳感器的示數(shù)F，已知滑塊總質(zhì)量為M,用（2）問中已測物理量和已給物理量寫出M和F間的關(guān)系表達(dá)式F=           。

II、（8分）實(shí)際電壓表內(nèi)阻并不是無限大，可等效為理想電壓表與較大的電阻的并聯(lián)。測量一只量程已知的電壓表的內(nèi)阻，器材如下：

①待測電壓表（量程3V，內(nèi)阻約3kΩ待測）一只；②電流表（量程3A，內(nèi)阻0.01Ω）一只；③電池組（電動勢約為3V，內(nèi)阻很小可忽略不計(jì)）；④滑動變阻器一個；⑤變阻箱（可以讀出電阻值，0-9999Ω）一個；⑥開關(guān)和導(dǎo)線若干。

某同學(xué)利用上面所給器材，進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)操作：

（1）該同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖甲、乙兩個實(shí)驗(yàn)電路。為了更準(zhǔn)確地測出該電壓表內(nèi)阻的大小，你認(rèn)為其中相對比較合理的是           （填“甲”或“乙”）電路。

（2）用你選擇的電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時，閉合電鍵S，改變阻值，記錄需要直接測量的物理量：電壓表的讀數(shù)U和            （填上文字和符號）；

（3）（單選題）選擇下面坐標(biāo)軸，作出相應(yīng)的直線圖線。（   ）

（A）U—I       （B）U—1/I  （C）1/U—R     （D）U—R

（4）設(shè)直線圖像的斜率為k、截距為b，請寫出待測電壓表內(nèi)阻表達(dá)式Rv＝            

 

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