Question

【题目】如图所示,质量为的物块(可视为质点)在质量为的木板左端,足够长的木板静止在光滑水平面上,物块与木板间的动摩擦因数为质量为的子弹以速度沿水平方向射入物块并留在其中(时间极短),取子弹射入后,求：

(1)子弹进入物块后子弹和物块一起向右滑行的最大速度

(2)木板向右滑行的最大速度

(3)物块在木板上相对静止时,物块离木板左端的距离。

Answer 1

【答案】(1)6m/s；(2)2m/s；(3)3m

【解析】

(1) 子弹射入物块的过程，以子弹和物块组成的系统为研究对象，取向右为正方向，由动量守恒定律得：

m0v0=（m0+m）v1

代入数据解得：v1=6m/s。

所以子弹进入物块后一起向右滑行的最大速度v1是6m/s；

(2) 当子弹、物块、木板三者同速时，木板的速度最大，由动量守恒定律可得：

（m0+m）v1=（m0+m+M）v2

代入数据解得：v2=2m/s；

(3) 对物块和子弹整体以及木板组成的系统，

由能量定恒定律得：

代入数据解得：E=3J；

产生的内能等于克服摩擦力所做的功，即

代入数据解得：x=3m。