Question

8．如圖，質(zhì)量為M=1kg的物塊靜止在桌面邊緣，桌面離水平地面的高度為h=1.8m．一質(zhì)量為m=20g的子彈以水平速度v₀=20m/s射入物塊，在很短的時間內(nèi)以水平速度v₁=10m/s穿出木塊．重力加速度g取10m/s²，求：
（1）子彈穿過木塊時，木塊獲得的水平初速度v．
（2）子彈穿過木塊產(chǎn)生的熱量Q．

Answer 1

分析 （1）子彈擊穿木塊過程系統(tǒng)動量守恒，由動量守恒定律可以求出木塊的速度；
（2）由能量守恒定律可以求出產(chǎn)生的熱量．

解答 解：（1）對子彈和木塊組成的系統(tǒng)動量守恒，以子彈的初速度方向為正方向，由動量守恒定律得：
mv₀=mv₁+Mv，
代入數(shù)據(jù)解得：v=0.2m/s；
（2）由能量守恒定律得，子彈穿過木塊過程中產(chǎn)生的熱量：
Q=$\frac{1}{2}$mv₀²-$\frac{1}{2}$mv₁²-$\frac{1}{2}$Mv²，
代入數(shù)據(jù)解得：Q=2.98J；
答：（1）子彈穿過木塊時，木塊獲得的水平初速度v為0.2m/s．
（2）子彈穿過木塊產(chǎn)生的熱量Q為2.98J．

點評 本題是一道力學(xué)綜合題，相對來說過程較為復(fù)雜，分析清楚物體運動過程是正確解題的前提與關(guān)鍵，應(yīng)用動量守恒定律、能量守恒定律即可正確解題．