Question

9．飛行子彈打入放在光滑水平面上的木塊中深入2cm，未穿出同時木塊滑動了1cm，則子彈動能的變化、木塊獲得的動能、由于摩擦增加的內(nèi)能的比是多少？

Answer 1

分析 子彈受到摩擦阻力，而木塊所受到摩擦動力，兩者摩擦力f大小相等，可認為是恒力．運用動能定理分別研究子彈和木塊，求出各自的動能變化．
子彈與木塊的總動能減少，轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，根據(jù)Q=fd，d是相對位移大小求系統(tǒng)總機械能的損失．

解答 解：子彈對木塊的作用力大小為f，木塊相對于地的位移為L，則子彈對木塊做功為fL，
根據(jù)動能定理得知，木塊動能的增加量等于子彈對木塊做的功，即為fL．
木塊對子彈的阻力做功為-f（L+d），根據(jù)動能定理得知：子彈動能的減少量等于子彈克服阻力做功，大小為f（L+d）．
所以子彈動能的變化量與木塊獲得的動能之比是（L+d）：L=（1+2）：1=3：1；
子彈相對于木塊的位移大小為d，則系統(tǒng)克服阻力做功為fd，根據(jù)功能關(guān)系可知，系統(tǒng)增加的內(nèi)能為：fd．
子彈減少的動能跟系統(tǒng)增加的內(nèi)能之比為（L+d）：d=（1+2）：2=3：2；
答：子彈動能的變化、木塊獲得的動能之比為3：1；子彈動能變化與系統(tǒng)增加的內(nèi)能之比為3：2．

點評 本題關(guān)鍵是掌握動能定理，并能用來處理子彈打木塊的問題，要注意對子彈和木塊而言，位移是相對于地的位移，不是子彈相對于木塊的位移．