解题思路:(1)子弹击中小车过程子弹与小车组成的系统动量守恒,由动量守恒定律可以求出小车的速度;
(2)对子弹、物块、小车组成的系统动量守恒,对系统应用动量守恒定律与能量守恒定律可以求出小车的长度.
(1)子弹进入小车的过程中,子弹与小车组成的系统动量守恒,以子弹的初速度方向为正方向,由动量守恒定律得:
m0v0=(m0+m1)v1,
解得:v1=10m/s;
(2)子弹、物块、小车组成的系统动量守恒,以小车的速度方向为正方向,由动量守恒定律得:
(m0+m1)v1=(m0+m1)v2+m2v,
设小车长为L,对系统,由能量守恒定律得:
μm2gL=
1
2(m0+m1)
v21−
1
2(m0+m1)
v22−
1
2m2v2,
解得:L=5.5m;
答:(1)子弹相对小车静止时,小车的速度大小为10m/s;
(2)小车的长度为5.5m.
点评:
本题考点: 动量守恒定律;分子动理论的基本观点和实验依据.
考点点评: 本题考查了动量守恒定律的应用,分析清楚物体运动过程,应用动量守恒定律与能量守恒定律即可正确解题,解题时要注意研究对象与运动过程的选择,注意正方向的选择.