题目内容
如图12所示在光滑水平面上有两个小木块A和B,其质量mA=1kg,mB=4kg,它们中间用一根轻弹簧相连。一颗水平飞行的子弹质量为m=50g,v0=500m/s的速度在极短的时间内射穿两木块(假设子弹射穿A、B木块的过程中弹簧无形变),已知射穿A木块后子弹的速度变为0.6 v0,射穿B木块后子弹的速度变为0.2 v0。求:
(1)射穿A木块过程中系统损失的机械能;
(2)系统在运动过程中弹簧的最大弹性势能;
(3)弹簧再次恢复原长时木块A、B的速度的大小。
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设子弹飞来时的方向为正方向。
(1)子弹穿过A时,子弹与A动量守恒,
由动量守恒定律:
(1分)
得:
(1分)
射穿A木块过程中系统损失的机械能
(2分)
(2)子弹穿过B时, 子弹与B动量守恒,
由动量守恒定律:
(1分)
得:
(1分)
子弹穿过B以后,弹簧开始被压缩,A、B和弹簧所组成的系统动量守恒
由动量守恒定律:
(2分)
由能量关系:
(2分)
得:
(2分)
(3)弹簧再次恢复原长时系统的动能不变,则:
(4分)
得:
(2分)
(2分)
得到:木块A的速度与子弹飞来时速度方向相反,大小为2m/s, 木块B的速度的大小5.5m/s.
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