Question

【題目】如圖所示，一質量m1=0.45kg的平板小車靜止在光滑的水平軌道上，車頂右端放一質量m2=0.2kg的小物體，小物體可視為質點。現有一質量m0=0.05kg的子彈以水平速度v0=100m/s射中小車左端，并留在車中，最終小物塊以5m/s的速度與小車脫離。子彈與車相互作用的時間很短，g取10m/s2。

求：（1）子彈剛剛射入小車時，小車的速度大小；

（2）小物塊脫離小車時，系統產生的總內能。

Answer 1

【答案】(1)10m/s(2)231.5J

【解析】

(1) 以子彈和小車組成的系統為研究對象，系統動量守恒，以子彈的初速度方向為正方向，由動量守恒定律得：

m0v0=（m1+m0）v1

解得：

(2) 以小車（含子彈）和物塊系統為研究對象，以小車的速度方向為正方向，由動量守恒定律得：

（m1+m0）v1=（m1+m0）v3+m2v2

由能量守恒定律得，系統產生的總內能：

解得：

Q=231.5J