Question

【题目】如图所示，一质量为M=1.2kg的物块静止在桌面边缘，桌面离水平地面的高度为h=1.8m ． 一质量为m=20g的子弹以水平速度v0=100m/s射入物块，在很短的时间内以水平速度穿出．已知物块落地点离桌面边缘的水平距离x为0.9m ， 取重力加速度g=10m/s2 ， 求子弹穿出物块时速度v的大小．

Answer 1

【答案】解答：设物块做平抛运动的初速度为v′，
在竖直方向：h= gt2 ，
水平方向：x=v′t ，
代入数据得：v′=1.5m/s ，
子弹瞬间射穿物块的过程，系统动量守恒，以子弹的初速度方向为正方向，由动量守恒定律得：
mv0=mv+Mv′，
代入数据解得：v=10m/s ．
答：子弹穿出物块时速度v的大小为10m/s ．
【解析】木块离开桌面后做平抛运动，由平抛运动规律求出木块的速度；子弹击中木块过程系统动量守恒，由动量守恒定律可以求出子弹穿出木块后的速度．
【考点精析】关于本题考查的动量守恒定律，需要了解动量守恒定律成立的条件：系统不受外力或系统所受外力的合力为零；系统所受的外力的合力虽不为零，但系统外力比内力小得多；系统所受外力的合力虽不为零，但在某个方向上的分量为零，则在该方向上系统的总动量的分量保持不变才能得出正确答案．