一种非接触式弹丸速度测量系统设计

设计了一种速度大于1km/s的高速弹丸测速装置.用光纤将入射光导入至弹丸表面,将其反射光导出至光电二极管(GT101),利用光电转换后的信号触发STC12C5A60S2单片机计时器两路外部中断实现计时,根据两测量点间距和弹丸飞行的时间差,可计算弹丸速度值.利用单片机控制LCD显示速度值并作为下位机与上位机进行串行通信.将软硬件系统经集成为光电测速装置,并用于二级轻气炮的高速弹丸速度测量.结果表明:该测速装置具有简单可靠,可满足二级轻气炮宽范围速度测量的要求.     

效率与原子的选择性吸收

效率一词在物理学中也被广泛采用.它与原子的选择性吸收有什么联系呢?请看下例: 用粒子轰击原子可使其从基态跃迁到激发态,设原子基态和激发态的能量差为△E,现分别用电子和质子轰击质量为M的静止原子.试问欲使上述跃迁发生,所需的最小动能是否相等?(此题选自上海市第三届中学生物理竞赛试题) 解:设m为入射粒子质量,v_1和v_2分别为入射粒子在与原子碰前和碰后的速度,u为原子碰后的速度.由碰撞前后动量及能量守恒可得     

从高考谈加速器的应用

2003年江苏高考题串列加速器是用来产生高能离子的装置.图1方线框内为其主体的原理示意图,其中加速管的中部b处有很高的正电势U,a、c两端均有电极接地(电势为零),现将速度很低的负一价碳离子从a端输入,当离子到达b处时,可被设在b处的特殊装置将其电子剥离,成为n价正离子,而不改变其速度大小.     

先进价廉的电磁大炮

电磁炮是利用电磁发射技术制成的一种先进的杀伤武器.电磁系统中电磁场的作用力,其作用的时间比火药爆炸推进的瞬间作用要长得多,因而可大大提高弹丸的速度和射程;其次,利用电磁力所做的功作为发射能量,不会产生强大的冲击波和弥漫的烟雾,因而具有良好的隐蔽性;还可根据目标的性质和距离,调节、选择适当的能量来调整弹丸的射程;电磁炮没有圆形炮管,弹丸体积小,重量轻,使其在飞行时的空气阻力很小,因而电磁炮的发射稳定性好,初速度高,射程远;由于电磁炮的发射过程全部由计算机控制,弹头又装有激光制导或其他制导装置,所以具有很高的射击精度.     

直埋管抗压强度与轴向滑动试验装置设计

通过综合比较国内外现有直埋管抗压强度与轴向滑动试验装置结构特点,根据设计要求,提出了以吸砂机配合砂箱平车分工位完成试验与装砂卸砂的总体设计方案,该装置包括砂箱平车、推拉力试验机、液压加载装置、吸砂系统以及工作梯5个部分。应用三维虚拟建模技术设计砂箱平车、推拉力试验机等机械结构。在虚拟建模基础上,完成砂箱的静态性能分析,校核砂箱的强度和刚度。     

对一道高考题的怀疑

原题.(2009年福建高考卷)如图1所示,固定位置在同一水平面内的两根平行长直金属导轨的间距为d,其右端接有阻值为R的电阻,整个装置处在竖直向上磁感应强度大小为B的匀强磁场中.一质量为m(质量分布均匀)的导体杆ab垂直于导轨放置,且与两导轨保持良好接触,杆与导轨之间的动摩擦因数为μ.现杆在水平向左、垂直于杆的恒力F作用下从静止开始沿导轨运动距离l时,速度恰好达到最大(运动中杆始终与导轨保持垂直).设杆接入电路的电阻为r,导轨电阻不计,重力加速度大小为g.     

一道力学题的错解分析

题目：如图1所示,三个物体A、B、C用绳连接挂在两个定滑轮上,A、B质量相等,且整个装置左右对称,设某一瞬间A、B的下降速度均为v,在这一瞬间绳OD、OE间的夹角为2α,求此时物体C的上升速度vc（设绳不可伸长） 错解：如图2所示,某一瞬间A、B两物体的下降速度为vA=vB=v,绳OD、OE的速度也为v,速度是矢量,根据平行四边形定则得：C物体上升的速度vc=2vcosα．     

"用冲击摆测弹丸的速度"减小实验误差的方法与步骤

文章通过对“用冲击摆测弹丸的速度”实验分析,总结了减小实验误差的方法与步骤.     

物理知识在研究性学习中的应用

一、动量守恒定律在研制水火箭中的应用例1某校师生共同研究、制作水火箭,火箭外壳尽量使用轻质材料(如雪碧瓶),其内部灌装一定量的水.当给瓶内施加足够压力后,高压气体将水从水火箭尾端的喷嘴高速喷出.由于反冲作用,火箭飞向空中.设水从喷嘴喷出时相对火箭的速度u保持不变,且竖直向上发射火箭,试讨论:为使火箭上升得尽量高些,应使喷嘴的横截面积S尽量大些还是尽量小些.解析设火箭的质量为M,火箭内装入质量为m的水,水一次性喷出后火箭的速度为V1(对地),由动量守恒定律得MV1-m(u-V1)=0.∴V1=mum+M.(1)当水分两次喷出时,设第一次喷出m2的…     

天平的妙用

一、求长度例 1　利用天平和刻度尺如何方便地求出一卷细铜丝的长度 ?方法　 (1)用天平测出细铜丝的总质量 M;(2 )从一卷细铜丝上截取一小段 ,测得质量为 m,用刻度尺测其长度为 l0 .设此卷细铜线的总长为 l,则Mm=ll0,即 l=Mml0 .二、求厚度例 2　一块长方形的均匀铝箔 ,用天平和刻度尺能不能求出其厚度 ?方法　 (1)用天平测出其质量 m;(2 )用刻度尺测出铝箔的长度和宽度 ,求得其底面积为 S;(3)从密度表中查得铝的密度为 ρ,设铝箔的厚度为 h,则m=ρSh,即 h=mρS.三、求数量例 3　有一堆大头针约几百个 ,利用天平能很快测出它的数量吗 ?方…     

妙用二级结论,巧解竞赛题目

第2 0届全国中学生物理竞赛复赛试题第3题:有人提出了一种不用火箭发射人造地球卫星的设想.其设想如下:沿地球的一条弦挖一通道,如图1所示.在通道的两个出口处A和B ,分别将质量为M的物体和质量为m的待发射卫星同时自由释放,只要M比m足够大,碰撞后,质量为m的物体即待发射的卫星就会从通道口B冲出通道;设待发射卫星上有一种装置,在待发射卫星刚离开出口B时,立即把待发射卫星的速度方向变为沿该处地球切线方向,但不改变速度的大小.这样待发射卫星便有可能绕地心运动,成为一个人造卫星.若人造卫星正好沿地球表面绕地心做圆周运动,则地心到该…     

用哪个小球作入射球好?

高中《物理》(上册),“学生实验九”中,提出这样一个问题:如果我们作这个实验所用的小球质量不相等,那么,作实验时用哪个小球作入射球好?为什么? 图中所示,是两个质量不相等的小球发生斜碰时的情况,A为入射球、B为靶球。设A球的质量为m_1,B球的质量为m_2;两球碰撞前,A球的速度为v_(10)、其方向与两球     

不同几何形状弹丸对撞击起爆阈值速度的影响

通过对不同形状的钢制弹丸撞击带盖板炸药起爆过程的数值模拟,获得了弹丸冲击起爆阈值速度随弹丸几何形状的变化结果,有代表性地反映了弹丸几何形状的影响。分析中采用了JWL状态方程描述炸药爆轰产物的等熵膨胀,采用了Taver和Lee提出的点火-燃烧-快反应三项形式的反应率经验公式模拟炸药的反应过程。研究结果对含能装置的设计及安全防护具有重要意义。     

最大速度背后的隐含条件

在解决物理问题时,挖掘隐含条件是解题的突破口,下面通过—道例题的分析,谈一下最大速度的隐含条件.例质量为m带电量为 q的物块放在倾角为a的绝缘斜面上,物块与斜面的动摩擦因数为μ,设整个装置置于磁感应强度为B的匀强磁场中,方向垂直纸面向里,如图1所示斜面足够长(u相似文献   

苏联第十九届中学生物理奥林匹克竞赛题参考解答(十年级理论计算题)

1.解:设足球的初速变为v_0,到达横梁的时间为t,由斜抛运动规律可得:2.解:设宇航站与飞船分离前的共同速度大小为n,分离后的速度大小分别人V和γ,质量分别为M和m.分离前M和m一起作半径为nR的圆周运动,由牛顿第二定律得:     

联系科学技术例析物理试题

1.导轨式电磁炮 例1(2005年北京高考理综第25题)图1是导轨式电磁炮实验装置示意图.两根平行长直金属导轨沿水平方向固定,其间放置金属滑块(即实验用弹丸).滑块可沿导轨无摩擦滑行,且始终与导轨保持良好接触.电源提供的强大电流从一根导轨流入,经过滑块,再从另一导轨流回电源.滑块被导轨中的电流形成的磁场推动而发射.     

一个值得讨论的力学问题

在一些复习资料上有这样一道力学题,我觉得原解答的分析有错,现讨论如下.题目:三条质量都是M的小船在河中鱼贯而行,速度都是v.两人在中间那条船上同时分别以速度u(相对于中间的船而言,方向跟船行方向在一直线上)把两质量都是m的麻袋抛到前、后两条船上.问三条船的速度各变为多少?原解答:设抛出麻袋后中间一条船的速度为v_1,前面一条船接到麻袋后的速度为v_2,后面一条船接到麻袋后的速度为v_3,根据动量守恒定律:     

测定弹丸速度实验的数据处理方法

1 问题的提出 在中专及中学物理课本中,关于用冲击摆测定弹丸速度实验的数据处理,通常有两种方法:一种是由直接测得的角度值先求平均值.再根据角度与速度的函数关系来间接地计算速度值;再一种是把直接测得的每一个角度值代入函数式中求出一系列的速度值,然     

浅谈动量守恒定律的特性

动量守恒定律是物理学的基本定律之一 .要正确运用动量守恒定律 ,必须了解其特性 .本文拟对此作一讨论 .1　整体性动量守恒定律是对一个物体系统而言的 ,具有系统的整体性 ,而对物体系的一个部分 ,定律不再成立 .例 1　质量为 M的小车 ,以 V0 速度在光滑水平面上前进 ,上面站着一个质量为 m的人 ,问 :当人以相对于车的速度 u向后水平跳出后 ,车速变为多大 ?错误解法 1 :设人在跳出后车速度 V,则其动量为MV,据守恒定律有　　 ( M m) V0 =Mv.分析原因 :因人在跳出之前 ,人和小车为一个整体 ,因此 ,尽管人跳下了车 ,但在人刚脱离车的瞬间 ,…     

取微元为研究对象

例1一枚质量为M的火箭,依靠向正下方喷气而在空中保持静止,如果刚喷出的气体的速度为v,那么火箭发动机的功率是多少?设火箭内推进剂的质量远远小于M.解析选在时间微元Δt时间内喷出的气体为研究对象.设火箭往下推气体的力为F,根