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  • 質(zhì)量為M的木塊靜止在光滑的水平面上,一質(zhì)量為m的子彈以水平速度v0射入木塊中,深度為d,則

    質(zhì)量為M的木塊靜止在光滑的水平面上,一質(zhì)量為m的子彈以水平速度v0射入木塊中,深度為d,則
    (1)子彈對木塊做的功是多少
    (2)木塊對子彈的阻力是多大
    (3)在這段時(shí)間內(nèi)木塊移動(dòng)的距離是多大
    物理人氣:603 ℃時(shí)間:2019-09-09 22:17:07
    優(yōu)質(zhì)解答
    解析:該體系物理過程是子彈射入靜止木塊并停留在內(nèi),與木塊一起沿光滑水平面向前運(yùn)動(dòng),那么子彈對木塊做的功等于木塊動(dòng)能的增加.木塊與子彈間的相互作用力(木塊對子彈的阻力與子彈對木塊的動(dòng)力)導(dǎo)致體系總動(dòng)能的減少轉(zhuǎn)化成內(nèi)能,相對位移為d.對地面,子彈對木塊的動(dòng)力做功等于木塊動(dòng)能的增加.
    綜上,設(shè)木塊與子彈相對靜止后以v1一起向前運(yùn)動(dòng),子彈做功w,子彈木塊相互作用力大小f,木塊的位移等于距離為S
    則(1)木塊子彈體系動(dòng)量守恒得mv0=(m+M)v1 ,子彈對木塊做的功等于木塊動(dòng)能的增加,有w=½Mv1²
    (2)木塊對子彈的阻力大小等于木塊子彈相互摩擦力,體系間相對位移為d,由動(dòng)能定理得
    fd=½mv0²-½(M+m)v1²
    (3)子彈對木塊的摩擦力大小為f,木塊相對地面位移為S,對木塊運(yùn)用動(dòng)能定理,得
    fS=½Mv1²
    解得w=½(Mm²/(m+M)²)v0²
    f=1/2d(mM/(m+M))v0²
    S=m/(m+M)·d
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