Question

質(zhì)量為M＝2 kg的木板若固定在光滑的水平地面上，質(zhì)量為m＝0.04 kg的子彈以速度v₁＝500 m/s射入，射出時(shí)子彈速度v₂＝300 m/s，如圖所示，今將釘子拔掉，子彈射出木板后速度多大？不計(jì)子彈穿過(guò)木板過(guò)程中受到的重力．

說(shuō)明：此題計(jì)算較繁，可以改為：

質(zhì)量為M＝2 kg的木板若固定在光滑的水平地面上，質(zhì)量為m＝0.4 kg的子彈以速度v₁＝500 m/s射入，射出時(shí)子彈速度v₂＝300 m/s，如圖所示．

(1)子彈穿過(guò)木塊的過(guò)程中，產(chǎn)生的內(nèi)能為多少？

(2)如將釘子拔掉，子彈仍以原速射入，能否穿出？

Answer 1

答案：
解析：

設(shè)子彈剛好射出，其射入時(shí)速度為v0，以m和M組成系統(tǒng)為研究對(duì)象，系統(tǒng)在水平方向動(dòng)量守恒，根據(jù)動(dòng)量守恒列方程：mv0＝(M＋m)v 　　系統(tǒng)摩擦力所做的功　　Wf＝mv02－(M＋m)v2 　　固定木塊時(shí)，系統(tǒng)摩擦力所做的功　　Wf＝mv12－mv22　　v0＝400 m/s 　　v1＞v0，釘子拔出后，子彈能射出木塊，則mv1＝MV＋mv　　mv12＝Wf＋Mv2＋mv2　　v＝298.5 m/s