(1)如图所示,质量为20g的子弹,以300m/s的速度水平射入厚度是10cm的木板,射穿后的速度是100m/s.子弹在射穿木板的过程中所受的平均阻力是N.(2)把质量m=4kg的物体,以v0=10m/s的初
(1)如图所示,质量为20g的子弹,以300m/s的速度水平射入厚度是10cm的木板,射穿后的速度是100m/s.子弹在射穿木板的过程中所受的平均阻力是______N.
(2)把质量m=4kg的物体,以v0=10m/s的初速度水平抛出,不计空气阻力,前2s内重力的平均功率是______W.(g取10m/s2)
(3)列车以恒定功率在水平公路上行驶,当它的速度为4m/s时,加速度为0.6m/s2;当它的速度为6m/s,加速度为0.3m/s2,列车行驶中所受阻力恒定,列车的最大速度为______m/s.
(4)如图所示,质量为m的物体,放于水平面上,物体上竖直固定一长度为L、劲度系数为k的轻质弹簧.现用手拉住弹簧上端P缓慢向上提,使物体离开地面上升一段距离.在这一过程中,若P端上移的距离为H,则物体重力势能的增加量为.
答案和解析
(1)设平均阻力为F,根据动能定理
Fs=m)
解得F=8000N
(2)2s内物体下降高度为Hgt2=×10×22m=20m
平均功率为p==W=400W
(3)设功率为p,当速度为4m/s时
−f=ma1 ①
当速度为6m/s
−f=ma2 ②
速度达到最大是F=f
=v ③
由①②③联立解得v=12m/s
(4)物体在向上的运动过程中弹簧的伸长量为x=
则物体上升的高度为
h=H-
重力做功为W=mg(H-)
所以重力势能增加为mg(H-)
故答案为:8000;400;12;mg(H-)