问题 问答题

两个质量都是M=0.4kg的砂箱A、B并排放在光滑的水平桌面上,一颗质量为m=0.1kg的子弹以v0=140m/s的水平速度射向A,如题7图所示.射穿A后,进入B并同B一起运动,测得A、B落点到桌边缘的水平距离SA:SB=1:2,求:

(1)沙箱A离开桌面的瞬时速度;

(2)子弹在砂箱A、B中穿行时系统一 * * 生的热量Q.

答案

(1)在子弹穿过A进入B的过程中,AB和子弹组成的系统满足动量守恒定律,设A、B离开桌面的瞬时速度分别为vA、vB,规定子弹初速度方向为正,则有:

mv0=MvA+(m+M)vB …①

离开桌面后,A、B分别做平抛运动,则vA:vB=SA:SB …②

联立①②并代入数据解得:vA=10m/s,vB=20m/s

(2)子弹在砂箱A、B中穿行的过程,系统满足能量守恒则:

Q=

1
2
m
v20
-
1
2
M
v2A
-
1
2
(m+M)
v2B
…③

代入数据解得:Q=860J

答:(1)沙箱A离开桌面的瞬时速度为10m/s;

(2)子弹在砂箱A、B中穿行时系统一 * * 生的热量Q为860J.

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