Question

如圖所示，質量為3m，長度為L的木塊置于光滑的水平面上，質量為m的子彈以初速度v₀水平向右射入木塊，穿出木塊時速度為v₀，設木塊對子彈的阻力始終保持不變．

（1）求子彈穿透木塊后，木塊速度的大小；

（2）求子彈穿透木塊的過程中，木塊滑行的距離s；

（3）若改將木塊固定在水平傳送帶上，使木塊始終以某一恒定速度（小于v₀）水平向右運動，子彈仍以初速度v₀水平向右射入木塊．如果子彈恰能穿透木塊，求此過程所經歷的時間．

Answer 1

（1）；（2）；（3）

解析:

（1）由動量守恒定律，，解得木塊的速度大小為

（2）設木塊對子彈的阻力為f，對子彈和木塊分別應用動能定理，有

解得木塊滑行的距離

（3）設傳送帶的速度大小為u，在子彈穿透木塊的全過程中，子彈的速度由v₀減小為u，對子彈在全過程中應用動量定理和動能定理，有

由（2）可求得

解得