Question

【題目】質量是m=10g的子彈，以v0=300m/s的速度射入質量是M=40g、靜止在光滑水平桌面上的木塊，并留在其中．
（1）子彈留在木塊中以后，木塊運動的速度是多大？此過程中系統損失的機械能是多大？
（2）若子彈把木塊打穿，子彈穿過后的速度v1=100m/s，這時木塊的速度是多少？

Answer 1

【答案】
（1）解：設木塊運動的速度為v，取子彈的初速度方向為正方向．根據動量守恒定律有

mv0=（m+M）v

由此解出 v=60m/s

此過程中損失的機械能是△E= mv02﹣ （m+M）v2．

代入數據解得△E=360J

答：子彈留在木塊中以后，木塊運動的速度是60m/s，此過程中系統損失的機械能是360J．

（2）解：設子彈穿過木塊后，木塊的速度為v2，根據動量守恒定律，有

mv0=mv1+Mv2，

由此解出 v2=50m/s

答：若子彈把木塊打穿，子彈穿過后的速度v1=100m/s，這時木塊的速度是50m/s．

【解析】（1）對子彈和木塊組成的系統運用動量守恒定律，求出子彈留在木塊中以后木塊運動的速度．再根據能量守恒求出系統損失的機械能．（2）當子彈穿過后，根據動量守恒定律求出木塊的速度，
【考點精析】本題主要考查了動量守恒定律和能量守恒定律的相關知識點，需要掌握動量守恒定律成立的條件：系統不受外力或系統所受外力的合力為零；系統所受的外力的合力雖不為零，但系統外力比內力小得多；系統所受外力的合力雖不為零，但在某個方向上的分量為零，則在該方向上系統的總動量的分量保持不變；能量守恒定律：能量既不會消滅，也不會創生，它只會從一種形式轉化為其他形式，或者從一個物體轉移到另一個物體，而在轉化和轉移過程中，能量的總量保持不變才能正確解答此題．