Question

【題目】距水平地面高5 m的平臺邊緣放有一質量為1 kg的木塊，一質量為20 g的子彈水平射入木塊，并留在木塊內，木塊在子彈的沖擊下掉落到水平地面上，測得木塊落地位置到平臺邊緣的水平距離為3 m。不計空氣阻力，重力加速度g＝10 m/s2。求：

（1）子彈射入木塊前瞬間的速度大小；

（2）子彈射入木塊的過程中所產生的內能。

Answer 1

【答案】（1）153 m/s （2）229.5 J

【解析】

（1）子彈射入木塊過程，子彈和木塊組成的系統動量守恒；子彈射入木塊后與木塊一起做平拋運動。據此列方程求解即可；

（2）由能量守恒可知，系統減小的動能轉化成內能。據此列方程即可求解。

（1）子彈射入木塊后與木塊一起做平拋運動，有

vt＝x

解得：v＝3 m/s

子彈射入木塊過程，子彈和木塊組成的系統動量守恒，有

mv0＝(m+M)v

解得：v0＝153 m/s。

（2）由能量守恒可知

解得：Q＝229.5 J。