问题
计算题
质量为4m的木块固定在水平面上,被质量为m、初动能为E0的子弹水平击中,子弹穿出木块后的动能为E0。现有相同的木块静止在光滑水平面上,让相同的子弹以同样的初动能水平射击该木块,求:子弹击中木块后,木块最终获得的动能E。(设子弹在木块中所受阻力为定值)
答案
解:木块固定时,子弹击穿木块,系统损失的机械能为:△E0=E0-
木块不固定时,子弹击中木块后有可能留在木块中、也有可能击穿木块,若子弹留在木块中,设子弹与木块的共同动能为E1,由动量守恒得:p1=p2 ①
②
③
系统损失的机械能为:△E1=E0-E1 ④
①②③④可得:△E1= ⑤
由于:△E1=>△E0=,说明子弹不可能留在木块之中设子弹击穿木块后,子弹的动能为E2,木块的动能为E
由动量守恒得: ⑥
子弹击穿木块,系统损失的机械能为:△E=E0-(E2+E)= ⑦
⑥⑦可得:或(舍去)