Question

如圖所示，一質(zhì)量為0.99kg的木塊靜止在水平軌道AB的B端，水平軌道與半徑為10m的光滑弧形軌道BC相切�，F(xiàn)有一質(zhì)量為10g的子彈以500m/s的水平速度從左邊射入木塊且未穿出。已知木塊與水平軌道的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.5，g＝10m/s²。求：

（1）子彈射入木塊與木塊獲得的共同速率；

（2）子彈射入后與木塊在圓弧軌道上升的最大高度；

（3）從木塊返回B點(diǎn)到靜止在水平面上，摩擦阻力的沖量的大小。

                         

Answer 1

（1）m/s

（2）m

（3）I = 5N·S

解析:

（1）（5分）設(shè)子彈射入木塊與木塊獲得的共同速度為v，子彈射入木塊前后系統(tǒng)動(dòng)量守恒

                       （3分）

m/s                              （2分）

（2）（5分）設(shè)木塊上升最大高度為h，子彈與木塊在光滑弧形軌道BC上運(yùn)動(dòng)，到達(dá)最高點(diǎn)

的過(guò)程中系統(tǒng)機(jī)械能守恒 

             （3分）

m                            （2分）

（3）（6分）木塊返回B點(diǎn)進(jìn)入水平軌道上作勻減速運(yùn)動(dòng)最終靜止，摩擦力的沖量為I，由牛頓第二定律、勻變速運(yùn)動(dòng)規(guī)律得

m/s²                    （2分）

s                            （1分）

                      （2分）

I = 5N·S                               （1分）