Question

(20分)如圖所示，質(zhì)量M=1.0kg的木塊隨傳送帶一起以v = 2.0m/s的速度向左勻速運(yùn)動(dòng)，木塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù) = 0.50．當(dāng)木塊運(yùn)動(dòng)至最左端A點(diǎn)時(shí)，一顆質(zhì)量為m =20 g的子彈以v₀ = 300 m/s 水平向右的速度擊穿木塊，穿出時(shí)子彈速度v₁ = 50 m/s．設(shè)傳送帶的速度恒定，子彈擊穿木塊的時(shí)間極短，且不計(jì)木塊質(zhì)量變化，g =10 m/s ² ．求：

（1）在被子彈擊穿后，木塊向右運(yùn)動(dòng)距A點(diǎn)的最大距離；

（2）子彈擊穿木塊過(guò)程中產(chǎn)生的內(nèi)能；

（3）從子彈擊穿木塊到最終木塊相對(duì)傳送帶靜止的過(guò)程中，木塊與傳送帶間由于摩擦產(chǎn)生的內(nèi)能．

 

Answer 1

（1）0.9m

（2）872.5J

（3）12.2J

解析:

（1）設(shè)向右方向?yàn)檎?/p>

                                                         （3分）

（2分）

                  （2分）

              （1分）

（2）  （4+1分）

（3）木塊向右運(yùn)動(dòng)至速度減為零時(shí)所用時(shí)間t為：

      （1分）

傳送帶向左的位移:  （1分）

此過(guò)程因摩擦產(chǎn)熱：   （1分）

此后木塊將向左做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，當(dāng)速度達(dá)到2m/s時(shí)與傳送帶保持靜止，此過(guò)程所用時(shí)間為：

       （1分）

木塊的位移為：   （1分）

傳送帶的位移為：   （1分）

此過(guò)程因摩擦產(chǎn)熱：   （1分）

故共產(chǎn)熱：   （1分）