Question

6．如圖，質(zhì)量m₀=1kg的平板B上表面水平，板長L=1m，開始時靜止在光滑水平面上，在平板左端靜止著一塊質(zhì)量m_A=1kg的物塊A，一顆質(zhì)量m_B=0.01kg的子彈以v₀=600m/s的水平初速度瞬間射穿A后，速度變?yōu)関=200m/s，已知A與B之間的動摩擦因數(shù)μ=0.2，求：
①子彈剛穿過木塊A的速度大小？
②A物體在B板上摩擦生熱是多少？

Answer 1

分析 ①子彈射穿木塊過程系統(tǒng)動量守恒，應(yīng)用動量守恒定律可以求出木塊的速度；
②對系統(tǒng)由能量守恒定律可以求出產(chǎn)生的熱量．

解答 解：①子彈射穿木塊過程系統(tǒng)動量守恒，以向右為正方向，由動量守恒定律得：
m_Bv₀=m_Bv+m_Av₁，
代入數(shù)據(jù)解得：v₁=4m/s；
②A在B上滑動過程，A、B系統(tǒng)動量守恒，設(shè)A不會從B上滑下，以向右為正方向，由動量守恒定律得：m_Av₁=（m_A+m_B）v₂，
代入數(shù)據(jù)解得：v₂=2m/s，
對系統(tǒng)，由能量守恒定律得：$\frac{1}{2}$m_Av₁²=$\frac{1}{2}$（m_A+m_B）v₂²+μm_AgL₀，
代入數(shù)據(jù)解得：L₀=2m＞L=1m，
A會從B的右端滑下，則摩擦產(chǎn)生的熱量：Q=μm_AgL=2J；
答：①子彈剛穿過木塊A的速度大小為4m/s；
②A物體在B板上摩擦生熱是2J．

點評 本題綜合考查了動量守恒定律和能量守恒定律，綜合性較強(qiáng)，是道好題．運(yùn)用動量守恒定律解題時，關(guān)鍵要合理地選擇研究的系統(tǒng)．