题目内容

【题目】如图，质量m1=0.45 kg的平顶小车静止在光滑水平面上，质量m2=0.5 kg的小物块(可视为质点)静止在车顶的右端。一质量为m0=0.05 kg的子弹以水平速度v0=100 m/s射中小车左端并留在车中，最终小物块相对地面以2 m/s的速度滑离小车。已知子弹与车的作用时间极短，小物块与车顶面的动摩擦因数μ=0.8，认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力。取g=10 m/s2，求：

（1）子弹相对小车静止时小车速度的大小；

（2）小车的长度L。

【答案】（1）10 m/s （2）2 m

【解析】

本题考查动量守恒与能量综合的问题。

（1）子弹进入小车的过程中，子弹与小车组成的系统动量守恒，由动量守恒定律得

m0v0=(m0+m1)v1…………①

解得v1=10 m/s

（2）三物体组成的系统动量守恒，由动量守恒定律得

(m0+m1)v1=(m0+m1)v2+m2v3…………②

解得v2=8 m/s

由能量守恒可得

(m0+m1)=μm2g·L+(m0+m1)+m2…………③

解得L=2 m

练习册系列答案
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（ ）

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(3)多次改变滑块的质量m，重复(2)的操作，得出多组m与v的值。根据这些数值，作出v2-1/m图象，如图丙。根据图象，可求出滑块每次运行x的过程中弹簧对其所做的功为_________；还可求出的物理量是_________；其值为_________。(用题中符号表示，已知重力加速度为g)

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