Question

质量为10g的子弹，以300m/s的水平速度射入一块竖直固定的木板，把木板打穿，子弹穿出时的速度为200m/s，板厚10cm，求子弹对木板的平均作用力．

Answer 1

答案：2.5×10³N，方向和初速度方向相同．

解析：以子弹为研究对象，取初速度v₀的方向为正方向，依题意，有v₀＝300m/s，v_t＝200m/s，s＝10cm＝0.10m，m＝10g＝10×10^－3kg.

子弹穿过木板的运动可看作是匀减速直线运动设加速度为a，由公式v²－v＝2as

得a＝＝m/s²＝－2.5×10⁵m/s²

负号表示加速度方向与初速度方向相反．

设木板对子弹的平均作用力为F，据牛顿第二定律，有：

F＝ma＝10×10^－3×(－2.5×10⁵)N＝－2.5×10³N，负号表示平均作用力与初速度方向相反．

子弹对木板的平均作用力F′与木板对子弹的平均作用力是作用力和反作用力，故F′＝－F＝2.5×10³N，方向和初速度方向相同．