Question

10．矩形滑块由不同材料的上、下两层粘合在一起组成，将其放在光滑的水平面上，质量为m的子弹以速度v水平射向滑块，若射击下层，子弹刚好不射出，若射击上层，则子弹刚好能射穿一半厚度，如图所示，则上述两种情况相比较，下列说法不正确的是（　　）

• A． 子弹的末速度大小相等
• B． 系统产生的热量一样多
• C． 子弹对滑块做的功相同
• D． 子弹和滑块间的水平作用力一样大

Answer 1

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，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：A、设子弹的质量是m，初速度是v₀，滑块的质量是M，选择子弹的初速度的方向为正方向，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）v．则：
mv₀=（m+M）v
所以：v=$\frac{m{v}_{0}}{M+m}$
可知两种情况下子弹的末速度是相同的．故A正确；
B、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B正确；
C、滑块的末速度是相等的，所以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C正确；
D、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，即Q=f•s_相对，由于两种情况相比较子弹能射穿的厚度不相等，即相对位移s_相对不相等，所以两种情况下子弹和滑块间的水平作用力不一样大，故D错误．
本题选择错误的，故选：D

点评 本题难度较大．考查动量守恒、动能定理和能量守恒等内容，要学会知识的综合应用！