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高中物理
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综合题
1.
(2020·长宁模拟)
如图(a),在某次玻璃强度测试中,将一质量m=2kg的铁球从距离玻璃高h=1.25m处自由释放,砸中被夹具夹在水平位置的玻璃。这种固定方式允许玻璃在受到冲击时有一定的位移来缓冲,通过高速摄像机观察,发现铁球从接触玻璃开始到下落到最低点需要t=0.005s。设玻璃对铁球的弹力近似视为恒力,重力加速度g取10m/s
2
。
(1) 估算铁球接触玻璃开始到下落至最低点的过程中,玻璃对铁球的弹力有多大?
(2) 某块玻璃被铁球击中后破碎,测得铁球从被释放到掉落地面,共下落H=1.7m,经历时间T=0.6s(本小题忽略铁球与玻璃相撞过程中下落的高度和时间),则铁球与玻璃碰撞损失了多少机械能?
(3) 将玻璃倾斜安装在汽车前车窗上,如图(b)。铁球以初速
向玻璃扔出,正好垂直砸中玻璃。若安装后的玻璃在受到冲击时仅能沿垂直玻璃方向移动s=5mm,超出会破碎。玻璃能承受的最大弹力F
m
=4000N。铁球在飞行过程中高度下降h'=0.35m,估计该玻璃是否会被砸碎?
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