Question

11．如圖所示，質(zhì)量均為M=0.8kg的木塊A、B靜止在光滑水平面上，質(zhì)量為m=0.2kg的子彈以水平速度υ₀=200m/s射穿木塊A后的速度為υ₁=120m/s，接著射入木塊B并最終保留在其中．求：
（Ⅰ）子彈的最終速度；
（Ⅱ）整個過程中系統(tǒng)損失的機械能．

Answer 1

分析 子彈射A時，子彈、A組成的系統(tǒng)動量守恒，子彈擊中B時子彈與B組成的系統(tǒng)動量守恒，由動量守恒定律可以解題．由動量守恒定律可以子彈的最終速度；
由能量守恒定律可以求出整個過程中系統(tǒng)損失的機械能．

解答 解：（1）以子彈、A組成的系統(tǒng)為研究對象，以子彈的初速度方向為正方向，子彈射穿A的過程，
由動量守恒定律得：
mv₀=mv₁+Mv₂，
代入數(shù)據(jù)解得：v₂=20m/s；
子彈擊中B的過程，子彈與B組成的系統(tǒng)動量守恒，以子彈的速度方向為正方向，由動量守恒定律得：
mv₁=（m+M）v₃，
代入數(shù)據(jù)解得：v₃=24m/s；
（2）子彈在與沙A、B發(fā)生相互作用的過程中，由能量守恒定律得：
系統(tǒng)損失的機械能△E=$\frac{1}{2}$m${v}_{0}^{2}$-$\frac{1}{2}$M${v}_{2}^{2}$-$\frac{1}{2}$（M+m）${v}_{3}^{2}$
代入數(shù)據(jù)解得：△E=3552J；
答：（1）子彈的最終速度是24m/s；
（2）整個過程中系統(tǒng)損失的機械能是3552J．

點評 本題考查了求速度、內(nèi)能問題，應(yīng)用動量守恒定律與能量守恒定律即可正確解題，解題時要注意研究對象的選擇、注意選擇合適的物理過程，否則會出錯．