题目内容
如图所示,一质量m1=0.45 kg的平顶小车静止在光滑的水平轨道上。车顶右端放一质量m2 =0.4 kg的小物体,小物体可视为质点。现有一质量m0 =0.05 kg的子弹以水平速度v0 =100 m/s射中小车左端,并留在车中,已知子弹与车相互作用时间极短,小物体与车间的动摩擦因数为
0.5,最终小物体以5 m/s的速度离开小车。g取10 m/s2。求:
(i)子弹相对小车静止时,小车的速度大小;
(ii)小车的长度
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解析:
(i)子弹进入小车的过程中,子弹与小车组成的系统动量守恒,有:
----------------------------------------------------------------------------2分
可解得
------------------------------------------------------------------------------2分
(ii)三物体组成的系统动量守恒,由动量守恒定律有:
---------------------------------------------------------2分
设小车长为L,由能量守恒有:
----------------------------------2分
联立并代入数值得L=5.5m -------------------------------------------------------------------1分
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