题目
如图所示,质量为的木块静止在光滑的水平面上,一质量为、速度为的子弹水平射入木块且未穿出.设木块对子弹的阻力恒为 , 问:
(1)
射入过程中产生的内能为多少?
(2)
木块至少为多长时子弹才不会穿出?
(3)
子弹在木块中运动了多长时间?
答案: 解:以子弹和木块组成的系统为研究对象,根据动量守恒定律可得mv0=(m+M)v根据能量守恒定律,产生的内能为Q=12mv02−12(M+m)v2,解得Q=Mmv022(M+m)
解:设子弹相对于木块的位移为L,根据功能关系可得Q=FL,解得L=Mmv022F(M+m)
解:以子弹为研究对象,由动量定理得−Ft=mv−mv0,解得t=Mmv0F(M+m)