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(2013•深圳一模)如图甲所示,在高h=0.8m的平台上放置一质量为M=0.99kg的小木块(视为质点),小木块距平台右边缘d=2m,一质量m=0.01kg的子弹沿水平方向射入小木块并留在其中,然后一起向

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(2013•深圳一模)如图甲所示,在高h=0.8m的平台上放置一质量为M=0.99kg的小木块(视为质点),小木块距平台右边缘d=2m,一质量m=0.01kg的子弹沿水平方向射入小木块并留在其中,然后一起向右运动,在平台上运动的v2-x关系如图乙所示.最后,小木块从平台边缘滑出落在距平台右侧水平距离s=0.8m的地面上,g取10m/s2,求:

(1)小木块滑出时的速度;
(2)小木块在滑动过程中产生的热量;
(3)子弹射入小木块前的速度.
▼优质解答
答案和解析
(1)小木块从平台滑出后做平抛运动,
有:h=
1
2
gt2
得:t=0.4s
木块飞出时的速度:v2=
s
t
=2m/s
(2)因为小木块在平台上滑动过程中做匀减速运动,根据:
v
2
2
v
2
1
=−2ax
知v2-s图象的斜率:k=
4−10
1
=−2a
得小木块在平台上滑动的加速度大小:a=3m/s2
根据牛顿第二定律,得:f=(M+m)a=(0.99+0.01)×3=3N
根据能量守恒定律,得小木块在滑动过程中产生的热量:Q=fx=6J
(3)由图象可得:
10−
v
2
1
1−0
4−10
2−1

解得小木块刚开始滑动时的速度为:v1=4m/s
子弹射入木块的过程中,根据动量守恒定律,有:mv0=(M+m)v1
解得:v0=400m/s
答:(1)小木块滑出时的速度为2m/s;
(2)小木块在滑动过程中产生的热量为6J;
(3)子弹射入小木块前的速度为400m/s.