30天太久
幼苗
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原来两个物体以及它们之间的弹簧都静止的,且弹簧是原长(没有形变).
当子弹开始打中m2后,在打击过程(时间极短)中,子弹和m2组成的整体满足动量守恒,这个过程刚结束时,弹簧开始压缩(可认为一瞬间就完成了打击过程).
弹簧开始压缩后,直到m1刚要脱离竖直墙,这个过程墙才会对m1有力的作用,也才有所求的冲量.
设子弹刚打击完,子弹和m2的共同速度大小是 V,方向是向左的.
则在弹簧被压缩到最短时,子弹和m2的动能全部转化为弹簧的弹性势能,有
(m+m2)V^2 / 2=12焦耳
(0.01+1.49)*V^2 / 2=12
得 V=4 m/s
从弹簧开始被压缩,直到弹簧刚好恢复原长,这个过程墙对m1是有作用力的,而这个过程中m1保持静止,子弹、弹簧、m2组成的整体机械能守恒,所以当弹簧刚恢复原长时,子弹和m2的速度大小等于 V ,方向是向右的.
将两个物体和弹簧作为系统,整个系统在水平方向只受到墙的作用力,对这个系统用动量定理
得 墙对系统的冲量等于系统动量的变化.
以向右为正方向,得墙对系统的冲量 I=(m+m2)V-[ -(m+m2)V]=2*(m+m2)V
由于墙对系统的作用实际上就是对m1的作用,因此,所求竖直墙对m1的冲量是
I=2*(m+m2)V=2*(0.01+1.49)*4=12 牛秒 ,方向是向右的.
1年前
追问
2
zktc
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子弹打入之后的过程中,m1一直在压墙,所以墙也在给m1力,那为什么“弹簧开始压缩后,直到m1刚要脱离竖直墙,这个过程墙才会对m1有力的作用,也才有所求的冲量?”谢谢!
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30天太久
原来弹簧是没有形变的。 子弹打击m2的时间极短,可认为打击完,m2的位置仍在原处(但m2的速度由0极速地增大为V),所以弹簧是在打击结束后才开始被压缩的。只有弹簧被压缩后,墙才会对m1有力的作用。