Question

16．如圖所示，質(zhì)量為M=0.2kg的木塊放在水平臺面上，水平臺面比水平地面高出h=0.2m，木塊距水平臺面的右端L=1.7m．質(zhì)量為m=0.1M的子彈以v₀=180m/s的速度水平射向木塊，當(dāng)子彈以v=90m/s的速度水平射出時，木塊的速度為v₁=9m/s（此過程作用時間極短，可認(rèn)為木塊的位移為零）．若木塊落到水平地面時的落地點到水平臺面右端的水平距離為l=1.6m，求：（g取10m/s²）
（1）木塊對子彈所做的功W₁；
（2）子彈對木塊所做的功W₂；
（3）木塊與水平臺面間的動摩擦因數(shù)μ．

Answer 1

分析 （1）（2）由動能定理可以求出木塊對子彈與子彈對木塊做的功．
（3）木塊離開平臺后做平拋運動，應(yīng)用動能定理與平拋運動規(guī)律可以求出動摩擦因數(shù)．

解答 解：（1）對子彈：從開始到射出木塊，由動能定理得：
${W}_{1}=\frac{1}{2}m{v}^{2}-\frac{1}{2}m{v}_{0}^{2}$
代入數(shù)據(jù)解得：W₁=-243J，
（2）對木塊：由動能定理得，子彈對木塊所做的功：
${W}_{2}=\frac{1}{2}M{v}_{1}^{2}-0$
代入數(shù)據(jù)解得：W₂=8.1J；
（3）設(shè)木塊離開臺面時速度為v₂，木塊在臺面上滑行階段對木塊由動能定理得：
-μMgL=$\frac{1}{2}M{v}_{2}^{2}-\frac{1}{2}M{v}_{1}^{2}$                 ①
木塊離開臺面后平拋，由平拋規(guī)律得：
h=$\frac{1}{2}$gt^{2 ②}
l=v₂t               ③
由①②③代入數(shù)據(jù)解得：μ=0.50；
答：（1）木塊對子彈所做的功W₁為-243J；
（2）子彈對木塊所做的功W₂為8.1J；
（3）木塊與臺面間的動摩擦因數(shù)μ為0.50．

點評 本題考查了求功、動摩擦因數(shù)問題，分析清楚物體運動過程、應(yīng)用動能定理與平拋運動規(guī)律即可正確解題．