(2014•甘肃二模)质量为M的木块静止在光滑的水平面上,一颗子弹质量为m,以水平速度v0击中木块并最终停留在木块中.求

(2014•甘肃二模)质量为M的木块静止在光滑的水平面上,一颗子弹质量为m,以水平速度v0击中木块并最终停留在木块中.求:在这个过程中
①木块的最大动能;
②子弹和木块的位移之比.
takian 1年前 已收到1个回答 举报

silinda 幼苗

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解题思路:①子弹刚停留在木块中时速度最大,动能最大.子弹射入木块的过程中,系统所受的合外力为零,动量守恒,由动量守恒定律求出碰撞后共同速度,即可求出最大动能.
②对于子弹射入木块的过程,运用动能定理,分别对子弹和木块,列式求解位移之比.

①设子弹和木块的共同速度为v,由动量守恒定律,mv0=(M+m)v
解得:v=
mv0
m+M.
木块的最大动能Ek=[1/2]Mv2=
Mm2
v20
2(m+M)2;
②设子弹和木块之间的相互作用力为F,位移分别为x1,x2由动能定理得,
对子弹,-Fx1=[1/2]mv2-[1/2]mv02
对木块,Fx2=[1/2]Mv2-0,
联立解得子弹和木块的位移之比
x1
x2=[2m+M/m].
答:
①木块的最大动能为
Mm2
v20
2(m+M)2;
②子弹和木块的位移之比为[2m+M/m].

点评:
本题考点: 动量守恒定律;动能定理的应用;功能关系.

考点点评: 在子弹打木块模型中,基本规律是动量守恒.运用动能定理时要注意研究对象的选取.

1年前

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