质量为m的子弹,以水平初速度v0射向质量为M的长方体木块。(1)设木块可沿光滑水平面自由滑动,子弹留在木块内,木块对子弹的阻力恒为f,求弹射入木块的深度L。并讨论:随M的增

◎ 题目

质量为m的子弹,以水平初速度v0射向质量为M的长方体木块。
(1)设木块可沿光滑水平面自由滑动,子弹留在木块内,木块对子弹的阻力恒为f,求弹射入木块的深度L。并讨论:随M的增大,L如何变化?
(2)设v0=900m/s,当木块固定于水平面上时,子弹穿出木块的速度为v1=100m/s。若木块可沿光滑水平面自由滑动,子弹仍以v0=900m/s的速度射向木块,发现子弹仍可穿出木块,求M/m的取值范围(两次子弹所受阻力相同)。

◎ 答案

(1) 可打入深度为可知,随M增大,L增大。
(2)M∶m≥80

◎ 解析

(1)当木块可自由滑动时,子弹、木块所组成的系统动量守恒:


可解出打入深度为可知,随M增大,L增大。
(2)当木块固定时:

这种情况下,系统的动能损失仍等于阻力与相对移动距离之积:

②③可得:
由①、④两式

可解出为子弹刚好穿出时M∶m的值。我们已经知道,M越大,子弹打入木块的深度越大,故M∶m=80应为M∶m的最小值,即应取M∶m≥80。

◎ 知识点

    专家分析,试题“质量为m的子弹,以水平初速度v0射向质量为M的长方体木块。(1)设木块可沿光滑水平面自由滑动,子弹留在木块内,木块对子弹的阻力恒为f,求弹射入木块的深度L。并讨论:随M的增…”主要考查了你对  【动量守恒定律的应用】  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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