题目
如图所示,一块足够长的质量为 =0.5kg的木板静止在光滑水平面上,木板左端放置质量为 =245g的物块(可视为质点),木板与物块间的动摩擦因数为 =0.2,质量为 =5g的子弹以速度 =450m/s沿水平方向射入物块并留在其中(时间极短), 取 。子弹射入后,求:
(1)
子弹进入物块后一起向右滑行的最大速度 ;
(2)
木板向右滑行的最大速度 ;
(3)
物块在木板上滑行的时间 。
答案: 子弹射入物块的过程,以子弹和物块组成的系统为研究对象,取向右为正方向,由动量守恒定律得 m0v0 = (m0+m)v1 代入数据解得 v1 =9m/s 所以子弹进入物块后一起向右滑行的最大速度 v1 是9m/s
当子弹、物块、木板三者同速时,木板的速度最大,由动量守恒定律可得 (m0+m)v1 = (m0+m+M)v2 代入数据解得 v2 =3m/s
对木块在木板上滑动时,由动量定理得 −μ(m0+m)gt = (m0+m)×(v2−v1) 代入数据解得 t =3s