问题
计算题
(选修3-5选做题)
如图所示,一质量m1=0.45kg的平顶小车静止在光滑的水平轨道上。车顶右端放一质量m2=0.5kg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2m/s的速度与小车脱离。子弹与车相互作用时间很短;物块与车上表面之间动摩擦因数为μ=0.8。g取10m/s2。求:
(1)子弹刚刚射入小车时,小车的速度大小;
(2)小车的长度L。
答案
解:(1)子弹进入小车的过程中,子弹与小车组成的系统动量守恒,由动量守恒定律得:
m0v0=(m0+m1)v1
解得v1=10m/s
(2)三物体组成的系统动量守恒,由动量守恒定律得:
(m0+m1)v1=(m0+m1)v2+m2v3
解得:v2=8 m/s
车长L=2m