Question

【題目】質(zhì)量為5 g的子彈以300 m/s的速度水平射向被懸掛著質(zhì)量為500 g的木塊，設(shè)子彈穿過木塊后的速度為100 m/s，重力加速度取10 m/s2，則：

（1）試用動量定理證明子彈打擊木塊的過程中，子彈和木塊組成的系統(tǒng)動量守恒；

（2）求子彈穿過木塊后的瞬間，木塊獲得的速度大小；

（3）求木塊上升的最大高度．

Answer 1

【答案】(1)+ Mv2=mv0 (2) v2=2m/s (3) h=0.2m

【解析】

由題中“子彈穿過木塊”可知，本題考查動量定理和機(jī)械能守恒，根據(jù)過程分析運(yùn)用動量定理公式和機(jī)械能守恒定律進(jìn)行解題。

（1）設(shè)子彈質(zhì)量為m，打擊木塊前的速度為v0，穿出后的速度為v1，木塊質(zhì)量為M，獲得的速度為v2，打擊過程中，木塊受到的平均作用力為F，時間為t．以子彈的初速度v0的方向為正方向．

對子彈應(yīng)用動量定理

對木塊應(yīng)用動量定理

上面兩式相加有

即：

子彈和木塊組成的系統(tǒng)動量守恒．

（2）由動量守恒定律

解得v2=2m/s

（3）由機(jī)械能守恒有

解得h=0.2m