Question

如图所示，质量为M=50g的木块用长为L=lm的轻绳悬挂于O点，质量为m=l0g的子弹以速度v₁=500m/s向左水平穿过木块后，速度变成v₂=490m/s，该过程历时极短可忽略不计，之后木块在竖直面内摆起来，经时间t=0.6s摆到最高点，不计空气阻力，重力加速度为g=l0m/s²．

试求：

（1）子弹穿过木块过程中，木块所受冲量大小．

（2）子弹穿过木块的过程，系统增加的热量Q．

Answer

（1）0.1kgm/s（2）49.4J

【解析】

试题分析：（1）子弹穿过木块的瞬间子弹和木块构成的系统动量守恒，假设子弹穿过木块后木块具有的瞬时速度为v，设向左为正方向：

则有：mv1=Mv+mv2

代入数据得：v=2m/s

木块所受的冲量：I=Mv﹣0=0.1kgm/s

（2）子弹穿过木块的瞬间子弹和木块构成的系统动量守恒，假设子弹穿过木块后木块具有的瞬时速度为v，设向左为正方向，则有：mv1=Mv+mv2

由能量守恒可知，系统损失的机械能等于系统增加的热量，即：

联立解得：Q=49.4J

考点：动量守恒定律；能量守恒定律。