解题思路:①当子弹射出A后,A获得速度,做匀减速直线运动,平板车做匀加速直线运动,知子弹射出A的瞬间,物体A的速度最大.对子弹和物体A组成的系统研究,运用动量守恒定律求出物体A的最大速度.
②当A、B速度相同时,平板车的速度最大,对A、B组成的系统研究,根据动量守恒定律求出平板车的最大速度.
③子弹射出木块的过程中产生内能,A在B上发生相对滑动时产生内能,根据能量守恒定律分别求出两个内能,从而得出整个过程中产生的内能.
解析:①子弹穿过物体A的过程中,对子弹和物块A,由动量守恒定律得:
m0v0=m0v+mAvA
即:0.01×600=0.01×100+2×vA,
解得:vA=2.5m/s,
此后物体A减速,所以物体A的最大速度为2.5m/s;
②对物块A和平板车B,由动量守恒定律得:
mAvA=(mA+mB)vB
即:2×2.5=(2+2)vB,
解得:vB=1.25m/s,平板车B的最大速度为1.25m/s;
③减少的动能转化内能,由能量守恒有:
Q=[1/2]m0v02-[1/2](mA+mB)vB2-[1/2]m0v2=[1/2]×0.01×6002-[1/2]×(2+2)×1.252-[1/2]×0.01×1002=1746.875J;
答:①物体A的最大速度为2.5m/s;
②平板车B的最大速度为1.25m/s.
③整个过程中产生的内能是1746.875J.
点评:
本题考点: 动量守恒定律;功能关系.
考点点评: 本题综合考查了动量守恒定律和能量守恒定律,综合性较强,是道好题.运用动量守恒定律解题时,关键要合理地选择研究的系统.