题目内容
矩形滑块由不同材料的上、下两层粘在一起组成,将其放在光滑的水平面上,如图所示.质量为m的子弹以速度v水平射向滑块.若射击上层,则子弹刚好不穿出;若射击下层,整个子弹刚好嵌入,则上述两种情况比较,说法正确的是:( )
①两次子弹对滑块做功一样多
②两次滑块所受冲量一样大
③子弹嵌入下层过程中对滑块做功多
④子弹击中上层过程中产生的热量多.
①两次子弹对滑块做功一样多
②两次滑块所受冲量一样大
③子弹嵌入下层过程中对滑块做功多
④子弹击中上层过程中产生的热量多.
分析:子弹嵌入滑块的过程,符合动量守恒,所以我们判断出最后它们的速度是相同的,由动量定理知滑块受到的冲量一样大;
然后利用动能定理或者是能量守恒得出系统产生的热能是相等的.
然后利用动能定理或者是能量守恒得出系统产生的热能是相等的.
解答:解:①、根据动量守恒知道最后物块获得的速度(最后物块和子弹的公共速度)是相同的,即物块获得的动能是相同的,
根据动能定理,物块动能的增量是子弹做功的结果,所以两次子弹对物块做的功一样多.故①正确,③错误.
②由动量和动能的关系(EK=
)知道,滑块的动量也是相同的,由动量定理知滑块受到的冲量一样大.故②正确.
④子弹嵌入下层或上层过程中,系统产生的热量都等于系统减少的动能,而子弹减少的动能一样多(子弹初末速度相等);
物块能加的动能也一样多,则系统减少的动能一样,故系统产生的热量一样多,故④错误.
故选C.
根据动能定理,物块动能的增量是子弹做功的结果,所以两次子弹对物块做的功一样多.故①正确,③错误.
②由动量和动能的关系(EK=
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④子弹嵌入下层或上层过程中,系统产生的热量都等于系统减少的动能,而子弹减少的动能一样多(子弹初末速度相等);
物块能加的动能也一样多,则系统减少的动能一样,故系统产生的热量一样多,故④错误.
故选C.
点评:本题的关键是用动量守恒知道子弹只要留在滑块中,他们的最后速度就是相同的;这是一道考查动量和能量的综合题.
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