问题 问答题

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.

答案

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

单项选择题
问答题 简答题