Question

2．如图，质量为500g的铜块静止于光滑水平面上，一颗质量为50g的子弹以300m/s的水平速度撞到铜块后，又以100m/s的水平速度弹回，求：
（1）铜块被撞后的速度为多大？
（2）系统因碰撞而损失的机械能为多少？

Answer 1

分析 （1）子弹撞到铜块的过程中，系统动量守恒，选取正方向，根据动量守恒定律即可求解；
（2）系统因碰撞而损失的机械能即系统损失的动能，等于初动能与末动能的差，由此列式即可求出．

解答 解：（1）500g=0.5kg，50g=0.05kg
以子弹的初速度方向为正方向，根据动量守恒定律得：
mv₀=mv₁+Mv₂；
代入得：0.05×300=0.05×（-100）+0.5v₂；
解得铜块被撞后的速度为：v₂=40m/s
（2）系统因碰撞而损失的机械能等于初动能与末动能的差，则：
$△E=\frac{1}{2}m{v}_{0}^{2}-\frac{1}{2}m{v}_{1}^{2}-\frac{1}{2}M{v}_{2}^{2}$
代入数据得：△E=1600J
答：（1）铜块被撞后的速度是40m/s；
（2）系统因碰撞而损失的机械能为1600J．

点评 本题的关键要子弹打击过程，遵守动量守恒定律，应用动量守恒定律解题时，要注意正方向的选择，否则会出错．