Question

【題目】如圖所示，一不可伸長的輕質(zhì)細(xì)繩，靜止地懸掛著質(zhì)量為M的木塊，一質(zhì)量為m的子彈，以水平速度v0擊中木塊，已知M=9m，不計(jì)空氣阻力．問：

（1）如果子彈擊中木塊后未穿出（子彈進(jìn)入木塊時(shí)間極短），在木塊上升的最高點(diǎn)比懸點(diǎn)O低的情況下，木塊能上升的最大高度是多少？（設(shè)重力加速度為g）

（2）如果子彈在極短時(shí)間內(nèi)以水平速度穿出木塊，則在這一過程中子彈、木塊組成的系統(tǒng)損失的機(jī)械能是多少？

Answer 1

【答案】（1）（2）

【解析】

試題分析：（1）因?yàn)樽訌椗c木塊作用時(shí)間極短，子彈與木塊間的相互作用力遠(yuǎn)大于它們的重力，所以子彈與木塊組成的系統(tǒng)水平方向動量守恒，

設(shè)子彈與木塊開始上升時(shí)的速度為，設(shè)向右為正方向，則

因不計(jì)空氣阻力，所以系統(tǒng)上升過程中機(jī)械能守恒，設(shè)木塊上升的最大高度為h，

則，得

（2）子彈射穿木塊前后，子彈與木塊組成的系統(tǒng)水平方向動量守恒，設(shè)子彈穿出時(shí)木塊速度為v2，設(shè)向右為正方向：

在這一過程中子彈、木塊系統(tǒng)損失的機(jī)械能為