将质量为M=3m的木块固定在光滑水平面上,一颗质量为m的子弹以速度v0沿水平方向射入木块,子弹射穿木块时的速度为v03;现将同样的木块放在光滑的水平面上,相同的子弹仍以速度v0沿水平
问题描述:
将质量为M=3m的木块固定在光滑水平面上,一颗质量为m的子弹以速度v0沿水平方向射入木块,子弹射穿木块时的速度为
;现将同样的木块放在光滑的水平面上,相同的子弹仍以速度v0沿水平方向射入木块,则子弹( )v0 3
A. 不能射穿木块,子弹和木块以相同的速度做匀速运动
B. 能射穿木块
C. 刚好能射穿木块,子弹射穿木块时速度为0
D. 刚好能射穿木块,子弹射穿木块时速度大于
v0 3
答
当木块固定时,根据动能定理得,-fd=
m(1 2
)2−v0 3
mv02,解得fd=1 2
mv02.4 9
当木块不固定,假设子弹不能射出木块,根据动量守恒定律得,mv0=(M+m)v,解得v=
v0 4
根据能量守恒定律得,f△x=
mv02−1 2
(M+m)v2=1 2
mv02<fd,可知△x<d,所以假设成立,子弹不能射出木块,最终子弹和木块以相同的速度做匀速运动.故A正确,B、C、D错误.3 8
故选A.