题目内容
【题目】如图所示,质量mB=2kg的平板车B上表面水平,在平板车左端相对于车静止着一块质量mA=2kg的物块A,A、B一起以大小为v1=0.5m/s的速度向左运动,一颗质量m0=0.01kg的子弹以大小为v0=600m/s的水平初速度向右瞬间射穿A后,速度变为v=200m/s.已知A与B之间的动摩擦因数不为零,且A与B最终达到相对静止时A刚好停在B的右端,车长L=1m,g=10m/s2,求:
(1)A、B间的动摩擦因数;
(2)整个过程中因摩擦产生的热量为多少?
【答案】(1)0.1(2)1600J
【解析】
(1)规定向右为正方向,子弹与A作用过程,根据动量守恒定律得:
m0v0-mAv1=m0v+mAvA
代入数据解得:
vA=1.5m/s
子弹穿过A后,A以1.5m/s的速度开始向右滑行,B以0.5m/s的速度向左运动,当A、B有共同速度时,A、B达到相对静止,对A、B组成的系统运用动量守恒,规定向右为正方向,有:
mAvA-mBv1=(mA+mB)v2
代入数据解得:
v2=0.5m/s
根据能量守恒定律知:
μmAgL=mAvA2+mBv12-(mA+mB)v22
代入数据解得:
μ=0.1
(2)根据能量守恒得,整个过程中因摩擦产生的热量为:
Q=m0v02+(mA+mB)v12-m0v2-(mA+mB)v22
代入数据解得:
Q=1600J
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