Question

【题目】质量为5 g的子弹以300 m/s的速度水平射向被悬挂着质量为500 g的木块，设子弹穿过木块后的速度为100 m/s，重力加速度取10 m/s2，则：

（1）试用动量定理证明子弹打击木块的过程中，子弹和木块组成的系统动量守恒；

（2）求子弹穿过木块后的瞬间，木块获得的速度大小；

（3）求木块上升的最大高度．

Answer 1

【答案】(1)+ Mv2=mv0 (2) v2=2m/s (3) h=0.2m

【解析】

由题中“子弹穿过木块”可知，本题考查动量定理和机械能守恒，根据过程分析运用动量定理公式和机械能守恒定律进行解题。

（1）设子弹质量为m，打击木块前的速度为v0，穿出后的速度为v1，木块质量为M，获得的速度为v2，打击过程中，木块受到的平均作用力为F，时间为t．以子弹的初速度v0的方向为正方向．

对子弹应用动量定理

对木块应用动量定理

上面两式相加有

即：

子弹和木块组成的系统动量守恒．

（2）由动量守恒定律

解得v2=2m/s

（3）由机械能守恒有

解得h=0.2m