(20分)如图所示,两物块A、B并排静置于高h=0.80m的光滑水平桌面上,两物块的质量均为M=0.60kg。一颗质量m=0.10kg的子弹C以v0=100m/s的水平速度从左面射入A物块,子弹射穿

首页 > 考试 > 物理 > 高中物理 > 功能关系/2022-11-10 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

◎ 题目

(20分) 如图所示,两物块A、B并排静置于高h=0.80m的光滑水平桌面上,两物块的质量均为M=0.60kg。一颗质量m=0.10kg的子弹C以v0=100m/s的水平速度从左面射入A物块,子弹射穿A后接着射入B并留在B中,此时A、B都没有离开桌面。已知物块A的长度为0.27m,A离开桌面后,落地点到桌边的水平距离s=2.0m。设子弹在物块A、B 中穿行时受到的阻力保持不变,g取10m/s2。求:
(1)物块A和物块B离开桌面时速度的大小分别是多少;
(2)求子弹在物块B中穿行的距离;
(3)为了使子弹在物块B中穿行时物块B未离开桌面,求物块B到桌边的最小距离。

◎ 答案

(1)=10m/s(2)m(3)smin=2.5×10-2m

◎ 解析

(1)子弹射穿物块A后,A以速度vA沿桌面水平向右匀速运动,离开桌面后做平抛运动        t=0.40s
A离开桌边的速度      =5.0m/s
设子弹射入物块B后,子弹与B的共同速度为vB,子弹与两物块作用过程系统动量守恒:

B离开桌边的速度=10m/s
(2)设子弹离开A时的速度为,子弹与物块A作用过程系统动量守恒:
m/s
子弹在物块B中穿行的过程中,由能量守恒
        ①
子弹在物块A中穿行的过程中,由能量守恒
         ②
由①②解得m
(3)子弹在物块A中穿行的过程中,物块A在水平桌面上的位移为s1,根据动能定理
                        ③
子弹在物块B中穿行的过程中,物块B在水平桌面上的位移为s2,根据动能定理
                   

由②③④解得物块B到桌边的最小距离     smin=2.5×10-2m
本题考查动量守恒与能量守恒的应用,物块A被子弹射穿后做平抛运动飞出桌面,由平抛运动规律可求得平抛运动的初速度及子弹射穿后木块的速度,在子弹射穿木块过程中系统动量守恒,子弹射进木块B中,木块B向右加速,使得A、B分离,如果以子弹、木块A、B为一个系统,内力远远大于外力,系统动量始终守恒,初状态为AB静止,末状态为子弹与B共速,列式可求得B的速度,再以子弹和木块A为研究对象,动量守恒可求得子弹飞出后的速度,此时AB速度相同,再以子弹和B为一个系统,系统动能的减小量完全转化为内能,系统的内能为阻力乘以相对距离及打进物体B的深度,由此可求解

◎ 知识点

    专家分析,试题“(20分)如图所示,两物块A、B并排静置于高h=0.80m的光滑水平桌面上,两物块的质量均为M=0.60kg。一颗质量m=0.10kg的子弹C以v0=100m/s的水平速度从左面射入A物块,子弹射穿…”主要考查了你对  【功能关系】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。

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