Question

8．質(zhì)量為m₂=1.5kg的平板車B停放在光滑的水平面上，左端放置著一塊質(zhì)量為m₁=450g的物體A，一顆質(zhì)量為m₀=50g的子彈以v₀=100m/s的速度水平瞬間射入物體A并留在A中，平板車B足夠長．求物體A與平板車B間因摩擦產(chǎn)生的熱量．

Answer 1

分析 子彈射入物體A并留在A中，運(yùn)用動量守恒定律求出子彈和A的共同速度，子彈和A在車上滑行，對A、B組成的系統(tǒng)研究，根據(jù)動量守恒定律求出最終的速度．
根據(jù)能量守恒定律求解物體A與平板車間因摩擦產(chǎn)生的熱量．

解答 解：子彈射入物體A并留在A中，規(guī)定向右為正方向，
運(yùn)用動量守恒定律得：m_ov_o=（m₁+m₀）v_A           
代入數(shù)據(jù)得子彈和A的共同速度為：v_A=10 m/s，
子彈和A在車上滑行，對A、B組成的系統(tǒng)研究，
根據(jù)動量守恒定律得：（m₁+m₀）v_A=（m₁+m₂+m₀）v    
代入數(shù)據(jù)得最終A和車B速度共同速度：v=2.5 m/s
根據(jù)能量守恒定律得物體A與平板車間因摩擦產(chǎn)生的熱量等于該過程的動能減小量，
有：Q=$\frac{1}{2}$（m₁+m₀）v_A²-$\frac{1}{2}$（m₁+m₂+m₀）v²，
代入數(shù)據(jù)得：Q=18.75 J          
答：物體A與平板車B間因摩擦產(chǎn)生的熱量是18.75 J．

點(diǎn)評 本題綜合考查了動量守恒定律和能量守恒定律，綜合性較強(qiáng)，是道好題．運(yùn)用動量守恒定律解題時，關(guān)鍵要合理地選擇研究的系統(tǒng)．