在光滑水平面上有一个静止的质量为M的木块,一颗质量为m的子弹以初速度v0水平射入木块而没有穿出,子弹射入木块的最大深度为d.设子弹射入木块的过程中木块运动的位移为s,子弹所受
问题描述:
在光滑水平面上有一个静止的质量为M的木块,一颗质量为m的子弹以初速度v0水平射入木块而没有穿出,子弹射入木块的最大深度为d.设子弹射入木块的过程中木块运动的位移为s,子弹所受阻力恒定.试证明:s<d.
答
设子弹射入木块后二者的共同速度为v,子弹击中木块过程系统动力守恒,以子弹的初速度方向为正方向,由动量守恒定律得:
mv0=(M+m)v,
设子弹与木块之间的相互作用力为f,由动能定理得:
对子弹:-f (s+d)=
mv2-1 2
m1 2
,
v
20
对木块:fs=
Mv21 2
解得:
=s d
<1,即:s<d;m m+M
答:证明过程如上所述.