Question

如圖所示，金屬塊靜止在光滑水平面上，一粒子彈以水平速度v₀=300m/s從左邊射向金屬塊，子彈撞到金屬塊后又以v′=100m/s的速度反向彈回。已知金屬塊的質量M=2.0kg，子彈的質量m=20g。求：

1.金屬塊被子彈撞擊后的速度大小；

2.子彈和金屬塊在相互作用的整個過程中，它們各自動量變化的大小和方向。并說明這二者的關系；

3.在子彈和金屬塊相互作用過程中，子彈損失的機械能、子彈和金屬塊組成的系統損失的機械能各是多少。

 

Answer 1

 

1.4m/s

2.兩物體動量的變化量大小相等、方向相反

3.784J

解析:（1）設金屬塊被子彈撞擊后的速度大小為V，子彈、金屬塊相互作用的過程中，二者組成的系統動量守恒，即      ……………………………………（2分）

解得                       ………………………（1分）

（2）設水平向右為正方向

子彈的動量變化         ，方向水平向右…………（1分）

金屬塊的動量變化     ，方向水平向左………（1分）

兩物體動量的變化量大小相等、方向相反。………………………………………（1分）

（3）子彈損失的機械能    ……………………（1分）

子彈和金屬塊組成的系統損失的機械能 

…………………………………（2分）