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，子弹穿出的速度为200m/s，板厚10cm，求子弹对木板的平均作用力．

Answer 1

见解析

【试题分析】
【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＝0．1m，m＝10g＝10×10^-3kg．
子弹穿过木板的运动可看做是匀减速直线运动，设加速度为a，由公式v_t²－v₀²＝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．
设木块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
负号表示平均阻力与初速度方向相反．
据牛顿第三定律，子弹对木块的平均作用力F′与木块对子弹的平均阻力是一对作用力和反作用力，故F′＝-F＝2．5×10³ N．