Question

在風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)中“制造”出沿水平方向的風(fēng)，進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)：一個(gè)質(zhì)量為M＝0.2 kg小球，靜止在高度h＝5.0 m的直立桿上，一顆質(zhì)量為m＝0.01 kg的子彈．以水平速度v₀＝420 m/s擊中小球，并留在球內(nèi)，小球落地點(diǎn)離桿的水平距離s＝25 m，假設(shè)小球飛行時(shí)始終受到水平向右的大小恒定的風(fēng)力．求：

(l)子彈擊中小球的過(guò)程中系統(tǒng)增加的內(nèi)能Q；(2)風(fēng)力F的大小．(取g＝l0 m/s²)

Answer 1

答案：
解析：

解：(1)設(shè)子彈擊中小球后子彈和小球的共同速度為v，對(duì)子彈和小球在擊中前后，有：mv0＝(m＋M)v 　　由能量關(guān)系可知Q＝mv02－(m＋M)v2 　　解得：Q＝840 J; 　　(2)小球和子彈整體從桿上飛出后，豎直方向做自由落體運(yùn)動(dòng)，有：h＝gt2 　　水平方向上做以v為初速的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，有：s＝vt＋at2 　　由牛頓定律：F＝(m＋M)a解得F＝2.1 N