如图所示,在光滑的水平桌面上,静放着一质量为980g的长方形匀质木块,现有一颗质量为20g的子弹以300m/s

如图所示,在光滑的水平桌面上,静放着一质量为980g的长方形匀质木块,现有一颗质量为20g的子弹以300m/s
在光滑的水平桌面上,静放着一质量为980g的长方形匀质木块,
现有一颗质量为20g的子弹以300m/s的水平速度沿其轴线射向木块,结果子弹留在木块中没有射出,和木块一起以共同的速度运动.
已知木块沿子弹运动方向的长度为10cm,子弹打进木块的深度为6cm.设木块对子弹的阻力保持不变.
(1求子弹和木块的共同速度以及它们在此过程中所增加的内能.
(2)若子弹是以400m/s的水平速度从同一方向水平射向该木块的,则它能否射穿该木块?
zljlhb 1年前 已收到1个回答 举报

fishmin 幼苗

共回答了15个问题采纳率:93.3% 举报

已知:M=980克=0.98千克,m=20克=0.02千克,V0=300 m/s,L=10厘米=0.1米,
ΔX=6厘米=0.06米,V01=400 m/s
求:(1)V共,ΔE;(2)若子弹速度是400m/s,能否射穿木块?
(1)由题意知,子弹和木块组成的系统在水平方向不受外力,动量守恒,得
m*V0=(M+m)*V共
得它们的共同速度是 V共=m*V0 /(M+m)=0.02 * 300 /(0.98+0.02)=6 m/s
此过程中系统所增加的内能等于系统减少的机械能(本题等于减少的动能).
即增加的内能是
ΔE=(m * V0^2 / 2)-[(M+m)*V共^2 / 2 ]
=m M * V0^2 / [ 2*(M+m)]
=0.02*0.98* 300^2 / [2*(0.98+0.02)]
=882 焦耳
若设阻力大小是 f ,则有 ΔE=f * ΔX
得 f=ΔE / ΔX=882 / 0.06=14700 牛
(2)若子弹的水平速度是 V01=400 m/s
那么初始时子弹的动能是 Ek0=m* V01^2 / 2=0.02 * 400^2 / 2=1600 焦耳
而子弹要穿透该木块所产生的热量是
Q=f * L=14700* 0.1=1470 焦耳
显然,由于 Ek0<f * L ,所以子弹仍不能穿透该木块.
注:由于木块可以在光滑水平面滑动的,即使子弹初动能 Ek0=f L ,也不能穿透木块.
子弹若想穿透木块,必须满足:V01≧V0`  (V0`是刚好能穿透木块所对应的子弹初速度)
m*V0`=(M+m)*V共`
f * L=(m* V0`^2 / 2)-[(M+m)*V共`^2 / 2 ]

1年前

4
可能相似的问题
Copyright © 2024 YULUCN.COM - 雨露学习互助 - 17 q. 0.025 s. - webmaster@yulucn.com