(2014?开封一模)如图所示,质量为M=2kg的足够长的小平板车静止在光滑水平面上,车的一端静止着质量为MA

kuaidi.ping-jia.net  作者:佚名   更新日期:2024-07-02
(9分)如图所示.质量M=2kg的足够长的小平板车静止在光滑水平面上,车的一端静止着质量为M A =2kg的物体

(1)2m/s(2)2392J(3)0.4s 试题分析:①对子弹和物块,由动量守恒得 得v=4m/s 同理对M和 有 得 ②由能量守恒得: ③由动量定理得: 得t=0.4s

(1)设平板车最后的速度是v,子弹射穿A后的速度是v 1 .以子弹、物体A和小车组成的系统为研究对象,根据动量守恒定律得 mv 0 =mv 1 +(M+M A )v代入解得 v=4m/s(2)以子弹与A组成的系统为研究对象,由动量守恒定律得mv 0 =mv 1 +M A v 2 代入解得子弹射穿A后A获得的速度v 2 =4m/s所以子弹射穿物体A过程中系统损失的机械能△E= 1 2 m v 20 - 1 2 m v 21 - 1 2 M A v 22 =2384 J (3)假设A在平板车上滑行距离为d.根据能量守恒定律μmgd= 1 2 M A v 22 - 1 2 (M+ M A ) v 2 代入解得 d=0.8m答:(1)平板车最后的速度是4m/s; (2)子弹射穿物体A过程中系统损失的机械能为2384J; (3)A在平板车上滑行的距离为0.8m.

①设平板车最后的速度是v,子弹射穿A后的速度是v1.以子弹、物体A和小车组成的系统为研究对象,以子弹的初速度方向为正方向,由动量守恒定律得:
mv0=mv1+(M+MA)v,
代入数据解得:v=2m/s;
②对子弹:A、小车组成的系统,在整个过程中,由能量守恒定律得:
△E=
1
2
mv02-
1
2
mv12-
1
2
(M+MA)v2
代入数据解得损失的机械能为:△E=2392J;
③以子弹一A组成的系统为研究对象,子弹射穿A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:
mv0=mv1+MAv2
代入数据解得子弹射穿A后,A的速度为:v2=4m/s,
假设A在平板车上滑行距离为d,由能量守恒定律得:
Q=μMAgd=
1
2
MA2v2-
1
2
(M+MA)v2
代入数据解得:d=0.8m
答:①平板车最后的速度是2m/s;
②子弹射穿物体A过程中系统损失的机械能为2392J; 
③A在平板车上滑行的距离为0.8m.

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