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【題目】如圖所示,一顆質量為m=0.1kg的子彈以v0=50m/s的水平速度打入靜止在光滑水平面上質量為M=0.9kg的木塊中,并隨木塊一起沿半徑R=m光滑半圓軌道AB運動到最高點B,然后又落回地面。(g10 m/s2,可把木塊與子彈視為質點)

1)木塊經軌道最高處B點時,對軌道的壓力多大。

2)木塊落回水平面時,落地點距A點的距離。

【答案】1)木塊對軌道的壓力為61.1N;(2X=1.2m

【解析】

1)以子彈與木塊組成的系統(tǒng)為研究對象,系統(tǒng)動量守恒,以子彈的初速度方向為正方向。設碰完后共同速度為v1 則有:

mv0=(m+M)v1

v1=5m/s

對系統(tǒng)從A-B的過程應用動能定理,設在B點的速度為v2 則有

=4m/s

對系統(tǒng)在最高點B進行受力分析,應用牛頓第二定律則有:

=61.1N (或550/9N

由牛頓第三定律可知木塊對軌道的壓力為61.1N

2)設木塊平拋運動到地面的時間為t,由平拋運動的知識有

X=1.2m

練習冊系列答案
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3)小木塊在斜面上運動的全過程中產生的熱量。

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