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    子弹打木块实际上是一种完全非弹性碰撞.作为一个典型.它的特点是:子弹以水平速度射向原来静止的木块.并留在木块中跟木块共同运动.下面从动量.能量和牛顿运动定律等多个角度来分析这一过程. 例10. 设质量为m的子弹以初速度v0射向静止在光滑水平面上的质量为M的木块.并留在木块中不再射出.子弹钻入木块深度为d.求木块对子弹的平均阻力的大小和该过程中木块前进的距离. 解:子弹和木块最后共同运动.相当于完全非弹性碰撞. 从动量的角度看.子弹射入木块过程中系统动量守恒: 从能量的角度看.该过程系统损失的动能全部转化为系统的内能.设平均阻力大小为f.设子弹.木块的位移大小分别为s1.s2.如图所示.显然有s1-s2=d 对子弹用动能定理: --① 对木块用动能定理: --② ①.②相减得: --③ 这个式子的物理意义是:fžd恰好等于系统动能的损失,根据能量守恒定律.系统动能的损失应该等于系统内能的增加,可见.即两物体由于相对运动而摩擦产生的热.等于摩擦力大小与两物体相对滑动的路程的乘积(由于摩擦力是耗散力.摩擦生热跟路径有关.所以这里应该用路程.而不是用位移). 由上式不难求得平均阻力的大小: 至于木块前进的距离s2.可以由以上②.③相比得出: 从牛顿运动定律和运动学公式出发.也可以得出同样的结论.由于子弹和木块都在恒力作用下做匀变速运动.位移与平均速度成正比: 一般情况下.所以s2<<d.这说明.在子弹射入木块过程中.木块的位移很小.可以忽略不计.这就为分阶段处理问题提供了依据.象这种运动物体与静止物体相互作用.动量守恒.最后共同运动的类型.全过程动能的损失量可用公式:-④ 当子弹速度很大时.可能射穿木块.这时末状态子弹和木块的速度大小不再相等.但穿透过程中系统动量仍然守恒.系统动能损失仍然是ΔEK= f žd(这里的d为木块的厚度).但由于末状态子弹和木块速度不相等.所以不能再用④式计算ΔEK的大小. 做这类题目时一定要画好示意图.把各种数量关系和速度符号标在图上.以免列方程时带错数据. 【查看更多】

     

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