问题
问答题
苏青同学有一弹簧玩具手枪,能通过弹簧将球形子弹射出.
(1)苏青将玩具手枪夹牢在桌面上,枪管水平且枪口与桌面边缘平齐,击发后子弹射出,图甲为此过程的简化示意图.测出枪口离地高h,枪口正下方地面上的C点到子弹的落地点D的距离为L,子弹质量为m,已知重力加速度为g,求玩具手枪射出子弹过程中做了多少功?(用各物理量符号表示)
(2)苏青将玩具手枪中的弹簧拆出,量出其原长a=15cm,用这根弹簧悬挂一质量M=1.0kg的重物,弹簧伸长了d=4cm,如图乙所示,求这支玩具手枪弹簧的劲度系数k (g取10m/s2)

答案
(1)由平抛运动规律得:h=
gt21 2 L=v0t
联解上面二式得子弹射出的速度v0=Lg 2h
所以玩具手枪射出子弹过程中做的功为W=
m1 2
=v 20
mL21 2
=g 2h
L2.mg 4h
(2)由胡克定律F=kx得:Mg=kd,
所以这支玩具手枪弹簧的度系数k=
=Mg d
=2.5×102N/m.1×10 4×10-2