题目内容
如图所示，质量为M=2kg的足够长的小平板车静止在光滑水平面上，车的一端静止着质量为MA=2kg 的物体A （可视为质点）． 一个质量为m=20g 的子弹以500m/s 的水平速度迅即射穿A后，速度变为100m/s（子弹不会落在车上），最后物体A静止在车上．若物体A与小车间的动摩擦因数μ=0.5．（取g=10m/s2）（1）平板车最后的速度是多大？
（2）子弹射穿物体A过程中系统损失的机械能为多少？
（3）A在平板车上滑行的距离为多少？
分析：（1）以子弹、物体A和小车组成的系统为研究对象，根据动量守恒定律求解平板车最后的速度．
（2）子弹射穿A的过程，子弹与A的动量守恒，根据动量守恒求出子弹射穿A后A的速度，由能量守恒求解子弹射穿物体A过程中系统损失的机械能．
（3）物体A在小车滑行过程中，物体A和平板车损失的机械能全转化为系统的内能．A在小车上滑行时产生的内能Q=fd，d是A在平板车上滑行的距离，根据能量守恒求解A在平板车上滑行的距离d．
（2）子弹射穿A的过程，子弹与A的动量守恒，根据动量守恒求出子弹射穿A后A的速度，由能量守恒求解子弹射穿物体A过程中系统损失的机械能．
（3）物体A在小车滑行过程中，物体A和平板车损失的机械能全转化为系统的内能．A在小车上滑行时产生的内能Q=fd，d是A在平板车上滑行的距离，根据能量守恒求解A在平板车上滑行的距离d．
解答：解：（1）设平板车最后的速度是v，子弹射穿A后的速度是v1．以子弹、物体A和小车组成的系统为研究对象，根据动量守恒定律得
mv0=mv1+（M+MA）v
代入解得 v=4m/s
（2）以子弹与A组成的系统为研究对象，由动量守恒定律得
mv0=mv1+MAv2
代入解得子弹射穿A后A获得的速度v2=4m/s
所以子弹射穿物体A过程中系统损失的机械能△E=
m
-
m
-
MA
=2384 J
（3）假设A在平板车上滑行距离为d．
根据能量守恒定律
μmgd=
MA
-
(M+MA)v2
代入解得 d=0.8m
答：（1）平板车最后的速度是4m/s；
（2）子弹射穿物体A过程中系统损失的机械能为2384J；
（3）A在平板车上滑行的距离为0.8m．
mv0=mv1+（M+MA）v
代入解得 v=4m/s
（2）以子弹与A组成的系统为研究对象，由动量守恒定律得
mv0=mv1+MAv2
代入解得子弹射穿A后A获得的速度v2=4m/s
所以子弹射穿物体A过程中系统损失的机械能△E=
| 1 |
| 2 |
| v | 2 0 |
| 1 |
| 2 |
| v | 2 1 |
| 1 |
| 2 |
| v | 2 2 |
（3）假设A在平板车上滑行距离为d．
根据能量守恒定律
μmgd=
| 1 |
| 2 |
| v | 2 2 |
| 1 |
| 2 |
代入解得 d=0.8m
答：（1）平板车最后的速度是4m/s；
（2）子弹射穿物体A过程中系统损失的机械能为2384J；
（3）A在平板车上滑行的距离为0.8m．
点评：本题是木块在小车滑动的类型问题，往往根据动量守恒、动能定理、能量守恒结合处理；并注意灵活选取研究过程，为中等难度题目．
练习册系列答案
小学教材完全解读系列答案
相关题目
如图所示，质量为m的球，被长为L的细绳吊起处于静止状态．现对小球施加水平向右的恒力F，小球开始向右运动，当细绳与竖直方向的夹角为60°，小球速度恰好为0（ ）
（2010?黑龙江模拟）（按题目要求作答，写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案不得分）
（2005?青浦区模拟）如图所示，质量为m的带电金属小球，用绝缘细线与质量为M（M=2m）的不带电木球相连，两球恰能在竖直向上的足够大且场强为E的匀强电场中，以速度v匀速竖直向上运动，当木球升至a点时，细线突然断裂，木球升至b点时速度为零．则木球速度为零时，金属球的速度大小为
（2003?徐州一模）如图所示，质量为M的木板可以沿倾角为α的固定斜面无摩擦地滑下，欲使木板静止在斜面上，木板上质量为m的人应以多大的加速度向下奔跑？