一道很难的物理题!求帮忙!
如图5-67所示,从枪口水平射出的子弹,飞行途中穿过两块相距为Δl的竖直挡板A和B,留下两个高度差为Δh的弹孔C和D.用天平测得子弹质量为m,子弹在枪膛中时离枪口的距离为...
如图5-67所示,从枪口水平射出的子弹,飞行途中穿过两块相距为Δl的竖直挡板A和B,留下两个高度差为Δh的弹孔C和D.用天平测得子弹质量为m,子弹在枪膛中时离枪口的距离为d,挡板A离枪口的水平距离为s.试求火药到爆炸后产生的气体对子弹的平均推力为多少?
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设推力为F,F·d就是火药对子弹做的功,并且转化为子弹的动能。所以问题转化为求子弹的动能。子弹初动能为0,离开枪膛时的动能=mv²/2,这mv²/2就是火药做的功。所以问题转化为求子弹离开枪膛时的速度v
因为题目没有说明挡板的厚度,所以题意是忽略挡板对子弹能量的消耗。子弹射出后做平抛运动,在x方向上位移经过s后,又走了Δl的位移的同时,竖直位移为Δh,这样可以列方程求出子弹的初速度,也就是上面说的离开枪膛时的速度v
这种题目在运动学里算是中等的题目,不算难,所以我没有把整道题解给你看,但是把思路写给你了,你需要自己去做。
因为题目没有说明挡板的厚度,所以题意是忽略挡板对子弹能量的消耗。子弹射出后做平抛运动,在x方向上位移经过s后,又走了Δl的位移的同时,竖直位移为Δh,这样可以列方程求出子弹的初速度,也就是上面说的离开枪膛时的速度v
这种题目在运动学里算是中等的题目,不算难,所以我没有把整道题解给你看,但是把思路写给你了,你需要自己去做。
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动量问题……
你的题目不知道是不是有点不完整,题目没有告诉子弹穿过A板是怎样的,即要不要考虑s过程中由于重力做功在穿过A板时对A板的冲量。……下面我写写我的解法(S阶段不考虑重力对后面的影响):
解:由题意,认为子弹在穿过A板时,水平方向上动量守恒,即子弹从枪口处射出时的速度V0 =Vcx(Vcx指子弹穿过A板后的水平速度),
t=ΔL/ V0 ,Δh=0.5gt² ,由此得V0²=(gL²)/2Δh ,
设火药到爆炸后产生的气体对子弹的平均推力为F,则
Fd=1/2mv²,故,F=mv²/2d=mgΔL²/4dΔh。
条件实在有限,如果告诉了枪口与C点的竖直距离,穿过A板的时间(长短),可以算得更精确。
说明:一般的解法是像回答者: zhengj_j 这样的,但我认为我这样解会比较符合实际,即子弹在进入A板的瞬间竖直方向上的速度骤减为0
你的题目不知道是不是有点不完整,题目没有告诉子弹穿过A板是怎样的,即要不要考虑s过程中由于重力做功在穿过A板时对A板的冲量。……下面我写写我的解法(S阶段不考虑重力对后面的影响):
解:由题意,认为子弹在穿过A板时,水平方向上动量守恒,即子弹从枪口处射出时的速度V0 =Vcx(Vcx指子弹穿过A板后的水平速度),
t=ΔL/ V0 ,Δh=0.5gt² ,由此得V0²=(gL²)/2Δh ,
设火药到爆炸后产生的气体对子弹的平均推力为F,则
Fd=1/2mv²,故,F=mv²/2d=mgΔL²/4dΔh。
条件实在有限,如果告诉了枪口与C点的竖直距离,穿过A板的时间(长短),可以算得更精确。
说明:一般的解法是像回答者: zhengj_j 这样的,但我认为我这样解会比较符合实际,即子弹在进入A板的瞬间竖直方向上的速度骤减为0
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设从枪口到A时间为t1,从A到B时间为t2;子弹飞出枪口速度为v
水平方向,有
v t1=s
v t2=Δl
竖直方向,有
(1/2)g(t1+t2)^2 - (1/2)g t1^2=Δh
可解得
v^2=Δl(2s+Δl)g/(2Δh)
又,在飞出枪口前,有动能定理得
Fd=(1/2)mv^2
故
F=mΔl(2s+Δl)g / (4dΔh)
水平方向,有
v t1=s
v t2=Δl
竖直方向,有
(1/2)g(t1+t2)^2 - (1/2)g t1^2=Δh
可解得
v^2=Δl(2s+Δl)g/(2Δh)
又,在飞出枪口前,有动能定理得
Fd=(1/2)mv^2
故
F=mΔl(2s+Δl)g / (4dΔh)
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