如图所示,两块长度均为d=0.2m的木块A、B,紧靠着放在光滑水平面上,其质量均为M=0.9kg.一颗质量为m=0.02kg的子弹(可视为质点且不计重力)以速度

如图所示,两块长度均为d=0.2m的木块A、B,紧靠着放在光滑水平面上,其质量均为M=0.9kg.一颗质量为m=0.02kg的子弹(可视为质点且不计重力)以速度

题型:不详难度:来源:
如图所示,两块长度均为d=0.2m的木块A、B,紧靠着放在光滑水平面上,其质量均为M=0.9kg.一颗质量为m=0.02kg的子弹(可视为质点且不计重力)以速度υo=500m/s水平向右射入木块A,当子弹恰水平穿出A时,测得木块的速度为υ=2m/s,子弹最终停留在木块B中.求:
(1)子弹离开木块A时的速度大小及子弹在木块A中所受的阻力大小;
(2)子弹和木块B的最终速度大小.
答案
(1)设子弹离开A时速度为v1,对子弹和A、B系统,有:mv0=mv1+2Mv;
根据功能关系,有:fd=
1
2
m
v20
-
1
2
m
v21
-
1
2
×2M•v2

联立解得:v1=320m/s,f=7362N;
(2)子弹从进入木块B到最后与木块B相对静止过程,系统动量守恒,根据守恒定律,有:
mv1+Mv=(m+M)v2
解得:v2=
205
23
m/s≈8.9m/s;
答:(1)子弹离开木块A时的速度大小为320m/s,子弹在木块A中所受的阻力大小为7362N;
(2)子弹和木块B的最终速度大小约为8.9m/s.
举一反三
如图所示,在光滑桌面上放着长木板,其长度为L=1.0m,在长木板的左上端放一可视为质点的小金属块,它的质量和木板的质量相等,最初它们是静止的.现让小金属块以v0=2.0m/s的初速度开始向右滑动,当滑动到长木板的右端时,滑块的速度为v1=1.0m/s,取g=l0m/s2,求:
(1)小金属块刚滑到长木板右端时的速度大小v2及滑块与长木板间的动摩擦因数μ;
(2)小金属块刚滑到长木板右端时经历的时间t及长木板的位移大小x.
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动量分别为5kg•m/s和6kg•m/s的小球A、B沿光滑平面上的同一条直线同向运动,A追上B并发生碰撞后.若已知碰撞后A的动量减小了2kg•m/s,而方向不变,那么A、B质量之比的可能范围是什么?
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如图所示,一质量m1=0.45kg的平板小车静止在光滑的水平轨道上.车上右端放一质量m2=0.2kg的小物体,小物体可视为质点.现有一质量m0=0.05kg的子弹以水平速度v0=100m/s射中小车左端,并留在车中,最终小物块以5m/s的速度与小车脱离.子弹与车相互作用时间很短,g取10m/s2.求:
①子弹刚刚射入小车时,小车的速度大小.
②小物块脱离小车时,小车的速度多大.
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如图所示,A、B两球质量均为m,之间有压缩的轻短弹簧处于锁定状态.弹簧的长度、两球的大小均忽略,整体视为质点,该装置从半径为R的竖直光滑圆轨道左侧与圆心等高处由静止下滑,滑至最低点时,解除对弹簧的锁定状态之后,B球恰好能到达轨道最高点.
(1)求弹簧处于锁定状态时的弹性势能.
(2)求A上升的最大高度.(答案可以保留根号)
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如图所示,质量分别为mA=6kg,mB=2kg的A、B两个小物块用细线栓接静止在光滑的水平面上,中间放一被压缩的轻弹簧,左端与A连接,右端与B不连接.现剪断细线,A、B被弹簧弹开,离开弹簧时,B物体的速度为6m/s,此后与右侧的挡板发生碰撞,碰撞没有能量损失.求:
①细线被剪断前,弹簧的弹性势能:
②B物体被挡板反弹后,通过弹簧再次与A发生作用的过程中,弹簧具有弹性势能的最大值.
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