问题
问答题
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)1 4
答案
木块固定时,子弹击穿木块,系统损失的机械能为:△E0=E0-
E0=1 4
E03 4
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
P1=
②2mE0
P2=
③2(m+4m)E1
系统损失的机械能为:△E1=E0-E1 ④
①②③④可得:△E1=
E0 ⑤4 5
由于:△E1=
E0>△E0=4 5
E0,3 4
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:
=2mE0
+2mE2
⑥2×4mE
子弹击穿木块,系统损失的机械能为:△E=E0-(E2+E)=
E0⑦3 4
由⑥⑦可得:E=
E0或E=9 100
E0(舍去) 1 4
答:子弹击中木块后,木块最终获得的动能E为
E0.9 100