Question

7．一颗质量m=1kg的子弹以v₀=3m/s的速度穿过一个静止在光滑水平面上的质量为M=5kg的木块，子弹的速度变为1m/s，则木块速度为0.4m/s，若将木块换成质量也为M的钢块，则子弹与钢块碰后无能量损失的反向弹回，则子弹的速度大小为2m/s，钢块的速度大小为1m/s．

Answer 1

分析 以子弹与木块组成的系统为研究对象，由动量守恒定律可以求出木块的速度．再以子弹与钢块组成的系统为研究对象，由动量守恒定律和能量守恒定律结合求子弹和钢块的速度大小．

解答 解：子弹射穿木块的过程中，取子弹的初速度方向为正方向，以子弹与木块组成的系统为研究对象，由动量守恒定律得：
 mv₀=mv₁+Mv₂；
得 v₂=$\frac{m（{v}_{0}-{v}_{1}）}{M}$=$\frac{1×（3-1）}{5}$=0.4m/s
子弹与钢块碰撞过程，由题知，子弹无能量损失，
以子弹与钢块组成的系统为研究对象，由动量守恒定律和能量守恒定律得：
   mv₀=mv₃+Mv₄；
  $\frac{1}{2}m{v}_{0}^{2}$=$\frac{1}{2}m{v}_{3}^{2}$+$\frac{1}{2}M{v}_{4}^{2}$
可得 v₃=$\frac{m-M}{m+M}{v}_{0}$=$\frac{1-5}{1+5}×$3=-2m/s，即子弹的速度大小为2m/s
代入mv₀=mv₃+Mv₄，解得 v₄=1m/s
故选：0.4，2，1

点评 子弹穿过木块的过程，子弹与木块组成的相同动量守恒，由动量守恒定律可以正确解题．子弹打击钢板的过程，遵守两大守恒：动量守恒定律和能量守恒定律．