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(2014•张掖模拟)如图所示,质量为M=2kg的足够长的小平板车静止在光滑水平面上,车的一端静止着质量为MA=2kg的物体A(可视为质点).一个质量为m=20g的子弹以500m/s的水平速度迅即射
题目详情
(2014•张掖模拟)如图所示,质量为M=2kg的足够长的小平板车静止在光滑水平面上,车的一端静止着质量为MA=2kg 的物体A (可视为质点). 一个质量为m=20g 的子弹以500m/s 的水平速度迅即射穿A后,速度变为100m/s(子弹不会落在车上),最后物体A静止在车上.若物体A与小车间的动摩擦因数μ=0.5.(取g=10m/s2)
(1)平板车最后的速度是多大?
(2)子弹射穿物体A过程中系统损失的机械能为多少?
(3)A在平板车上滑行的距离为多少?
(1)平板车最后的速度是多大?
(2)子弹射穿物体A过程中系统损失的机械能为多少?
(3)A在平板车上滑行的距离为多少?
▼优质解答
答案和解析
(1)设平板车最后的速度是v,子弹射穿A后的速度是v1.以子弹、物体A和小车组成的系统为研究对象,根据动量守恒定律得
mv0=mv1+(M+MA)v
代入解得 v=4m/s
(2)以子弹与A组成的系统为研究对象,由动量守恒定律得
mv0=mv1+MAv2
代入解得子弹射穿A后A获得的速度v2=4m/s
所以子弹射穿物体A过程中系统损失的机械能△E=
m
-
m
-
MA
=2384 J
(3)假设A在平板车上滑行距离为d.
根据能量守恒定律
μmgd=
MA
-
(M+MA)v2
代入解得 d=0.8m
答:(1)平板车最后的速度是4m/s;
(2)子弹射穿物体A过程中系统损失的机械能为2384J;
(3)A在平板车上滑行的距离为0.8m.
mv0=mv1+(M+MA)v
代入解得 v=4m/s
(2)以子弹与A组成的系统为研究对象,由动量守恒定律得
mv0=mv1+MAv2
代入解得子弹射穿A后A获得的速度v2=4m/s
所以子弹射穿物体A过程中系统损失的机械能△E=
1 |
2 |
v | 2 0 |
1 |
2 |
v | 2 1 |
1 |
2 |
v | 2 2 |
(3)假设A在平板车上滑行距离为d.
根据能量守恒定律
μmgd=
1 |
2 |
v | 2 2 |
1 |
2 |
代入解得 d=0.8m
答:(1)平板车最后的速度是4m/s;
(2)子弹射穿物体A过程中系统损失的机械能为2384J;
(3)A在平板车上滑行的距离为0.8m.
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