如圖所示,質(zhì)量為3m、長度為L的木塊置于光滑的水平面上,質(zhì)量為m的子彈以初速度v
0水平向右射入木塊,穿出木塊時速度為
v0,設(shè)木塊對子彈的阻力始終保持不變.
![](http://hiphotos.baidu.com/zhidao/pic/item/0b55b319ebc4b7457add43a7ccfc1e178a821531.jpg)
(1)求子彈穿透木塊后,木塊速度的大??;
(2)求子彈穿透木塊的過程中,木塊滑行的距離s;
(3)若改將木塊固定在水平傳送帶上,使木塊始終以某一恒定速度(小于v
0)水平向右運動,子彈仍以初速度v
0水平向右射入木塊.如果子彈恰能穿透木塊,求此過程所經(jīng)歷的時間.
(1)規(guī)定初速度方向為正方向,子彈射穿木塊過程,子彈和木塊構(gòu)成的系統(tǒng)水平方向動量守恒,
mv
0=m×
+3mv①
解得,v=
②
(2)子彈射穿木塊過程,設(shè)二者間作用力為f,對木塊和子彈分別應(yīng)用動能定理,
對子彈:-f(s+L)=
m(
)
2-
③
對木塊:fs=
×3m×
④
解③④得:s=
⑤
(3)設(shè)作用時間為t,傳送帶速度為v
1,則子彈發(fā)生的位移:
s
1=v
1t+L⑥
對子彈應(yīng)用動能定理得,
-fs
1=
-
⑦
對子彈應(yīng)用動量定理得,
-ft=mv
1-mv
0⑧
解④⑤⑥⑦⑧可得,t=
答:(1)求子彈穿透木塊后,木塊速度的大小為
(2)求子彈穿透木塊的過程中,木塊滑行的距離為
(3)此過程所經(jīng)歷的時間為