Question

把一质量为m 1=0.2kg的小球放在高度h=5.0m的直杆的顶端，如图所示，一颗质量m 2=0.0

Answer 1

解题思路：（1）子弹射穿木块过程系统动量守恒，子弹射穿木块后，子弹与木块都做平抛运动，应用平抛运动规律求出距离；（2）由能量守恒定律可以求出系统产生的热量．

球被击中后做平抛运动，平抛的时间为：

t=

2h

g=

2×5

10=1s

小球平抛的初速度为：v_球=

s1

t=[20/1]=20m/s，

子弹击穿球的过程系统动量守恒，以子弹的初速度方向为正方向，由动量守恒定律得：

m₂V₀=m₂v₁+m₁v_球

即 0.01×500=0.01×v₁+0.2×20，

子弹的速度为：v₁=100m/s，

子弹落地处离杆的距离：s₂=v₁t=100×1=100m．

（2）子弹击穿木块过程，由能量守恒定律得：

[1/2]m₂v₀²=[1/2]m₂v₁²+[1/2]m₁v_球²+Q，

代入数据解得：Q=1160J；

答：（1）子弹落地处离杆的距离s₂为100m；

（2）子弹穿过球心时系统产生的热量为1160J．

点评：

本题考点： 动量守恒定律；平抛运动．

考点点评： 子弹射击物体过程，基本规律是动量守恒和能量守恒．本题是动量守恒与平抛运动的综合，常规题．