Question

13．如圖，質(zhì)量是2kg的子彈，以500m/s的速度射入厚度為5cm的固定木板，射穿后的速度是300m/s，子彈射穿木板的過程中受到的平均阻力是多少？這個過程中系統(tǒng)增加的內(nèi)能是多少？

Answer 1

分析 以子彈射入木板到射出木板為研究過程，運用動能定理求出平均阻力的大小．這個過程中系統(tǒng)增加的內(nèi)能等于子彈動能的減少量．

解答 解：設(shè)子彈射穿木板的過程中受到的平均阻力為F，根據(jù)動能定理有：
-Fs=$\frac{1}{2}$m（v₂²-v₁²）
解得：F=$\frac{m}{2s}$（v₁²-v₂²）=$\frac{2}{2×0.05}$×（500²-300²）N=3.2×10⁶N．
這個過程中系統(tǒng)增加的內(nèi)能為：E_內(nèi)=$\frac{1}{2}$m（v₁²-v₂²）=$\frac{1}{2}$×2×（500²-300²）J=1.6×10⁵J．
答：子彈射穿木板的過程中受到的平均阻力是3.2×10⁶N，這個過程中系統(tǒng)增加的內(nèi)能是1.6×10⁵J．

點評 本題主要考查了動能定理的基本運用，也可以運用動力學方法求解，但是沒有動能定理求解方便．