Question

3．如图所示，一质量为1kg的物块静止在水平地面上，它与地面的动摩擦因数为0.2，一个质量为10g的子弹以水平速度500m/s射入物块后的速度变为2m/s，求子弹射穿物块过程中系统损失的机械能（g=10m/s²）

Answer 1

分析 由动量守恒定律求出子弹射穿物块过程中物块的速度，再应能量守恒定律可以求出损失的机械能．

解答 解：设子弹射穿物块后的速度为v₁，物块的速度为v₂．子弹射穿物块的过程，内力远大于外力，系统动量守恒，以向右为正方向，由动量守恒定律得：
mv₀=mv₁+Mv₂，
10g=0.01kg
则得 v₂=$\frac{m（{v}_{0}-{v}_{1}）}{M}$=$\frac{0.01×（500-2）}{1}$=4.98m/s
对系统，由能量守恒定律得：$\frac{1}{2}$mv₀²=$\frac{1}{2}$mv₁²+$\frac{1}{2}$Mv₂²+△E
代入数据解得：△E≈1237.6J；
答：子弹射穿物块过程中系统损失的机械能是1237.6J．

点评 对于子弹射穿木块的过程，关键要明确系统遵守两大守恒定律：动量守恒定律与能量守恒定律，注意选取正方向．