题目
质量m=0.01kg的铅弹,以速度v0=200m/s水平射入质量为M=1.99kg的靶中未穿出,设靶原静止在光滑的水平面上,并可以自由滑动.若铅弹射入靶的过程中,系统机械能的损失完全转化为内能,并有50%转化为铅弹的内能,则铅弹的温度将升高多少(已知铅弹的比热容c=1.338×102J/kg•℃)?
答案:解:全过程,对子弹和靶的系统动量守恒,令向右为正,由动量守恒定律知: mv=(m+M)v′两物体碰撞后粘在一起的速度为:v′=1m/s根据能量守恒得系统损失的机械能为:△E= 12 mv 02 ﹣ 12 (m+M)v′2代入数据得:△E= 12×0.01×2002−12(0.01+1.99)×12 =199J有50%转化为铅弹的内能即内能增加为:△U= 12× 199J=99.5J由△U=cm△t=1.338×102J/kg•℃×0.01×△t解得:△t=74.5℃答:铅弹的温度将升高74.5℃.