Question

【題目】如圖所示，一質量為 M、厚度為 L的木塊，靜止在光滑的水平地面上，一顆質量 m 的子彈， 以 v0的速度射向木塊。如果將子彈與木塊相互作用力大小f視為恒力。試問：

(1)如果子彈沒有打穿木塊，則木塊最終速度為多少？

(2)如果子彈沒有打穿木塊，系統產生的熱是多少？

(3)要使得子彈能打穿木塊，則子彈的初速度至少多大？

Answer 1

【答案】(1)；(2)；(3)

【解析】

(1)在光滑的水平地面上，系統所受合外力為零，動量守恒。如果子彈沒有打穿木塊，則最終木塊與子彈具有共同速度，設共同速度為v，有

解得

(2)如果子彈沒有打穿木塊，系統產生的熱即為系統機械能的損失，根據能量守恒有

(3)要使得子彈能打穿木塊，則子彈恰好到達木塊右端與木塊具有共同速度時子彈的初速度最小，根據能量守恒有

解得