Question

如图5-10-4所示，质量为m的子弹，以速度v₁水平射入放在水平光滑桌面上质量为M的木块中，子弹未穿出木块.设子弹和木块的共同速度为v₂，木块的位移为s₂，子弹的位移为s₁，子弹对木块的位移为Δs，子弹与木块间的相互作用力为f.求在此过程中，系统增加的内能Q.

图5-10-4

Answer 1

解析：对子弹，f为阻力，做负功，有：fs₁=mv₁²-mv₂²①

对木块，f为动力，做正功，有：fs₂=Mv₂²②

由①②得

fs₁-fs₂=mv₁²- (M+m)v₂²③

③式说明，系统内一对滑动摩擦力总是做负功，而机械能的减少通过做功转化为物体的内能.即Q=ΔE_k，又因为s₁-s₂=Δs，所以Q=f·Δs.

答案：系统增加的内能等于mv₁²- (M+m)v₂²或f(s₁-s₂)