解题思路:(1)子弹射穿木块过程,子弹和木块系统动量守恒,根据守恒定律列式求解即可;
(2)子弹射穿木块过程,对木块和子弹分别应用动能定理,可求木块滑行距离
(3)子弹射穿木块过程,由动能定理和动量定理可求作用时间
(1)规定初速度方向为正方向,子弹射穿木块过程,子弹和木块构成的系统水平方向动量守恒,
mv0=m×
2v0
5]+3mv①
解得,v=
v0
5②
(2)子弹射穿木块过程,设二者间作用力为f,对木块和子弹分别应用动能定理,
对子弹:-f(s+L)=[1/2]m(
2v0
5)2-
mv20
2③
对木块:fs=[1/2]×3m×
v20
25④
解③④得:s=[L/6]⑤
(3)设作用时间为t,传送带速度为v1,则子弹发生的位移:
s1=v1t+L⑥
对子弹应用动能定理得,
-fs1=[1/2]
mv21-[1/2]
mv20⑦
对子弹应用动量定理得,
-ft=mv1-mv0⑧
解④⑤⑥⑦⑧可得,t=
5
2L
3v0
答:(1)求子弹穿透木块后,木块速度的大小为
v0
5
(2)求子弹穿透木块的过程中,木块滑行的距离为[L/6]
(3)此过程所经历的时间为
5
2L
3v0
点评:
本题考点: 动量守恒定律;功能关系.
考点点评: 求解末速度而不涉及时间位移等时,优先考虑动量守恒定律,求解位移而不涉及时间、加速度等时,优先考虑动能定理,涉及加速度以及时间等细节问题,则应考虑利用牛顿定律结合运动学方程求解,或者利用动量定理结合能量守恒定律求解.本题综合性较强,运算量大,有一定难度