Question

水平飛行的子彈打穿固定在水平面上的木塊，經(jīng)歷的時(shí)間為t₁，子彈損失的動(dòng)能為△_k1，系統(tǒng)機(jī)械能的損失為E₁，同樣的子彈以同樣的速度打穿放在光滑水平面上的同樣的木塊，經(jīng)歷的時(shí)間為t₂，子彈損失的動(dòng)能為△E_k2，系統(tǒng)機(jī)械能的損失為E₂．設(shè)兩種情況下子彈在木塊中所受的阻力相同，則下列選項(xiàng)正確的是（　�。�

• A、t₁＞t₂
• B、△_k1＜△E_k2
• C、△_k1＞△E_k2
• D、E₁＞E₂

Answer 1

分析：兩次擊中木塊過程中，子彈受的平均阻力f相同，兩次的加速度相等；子彈以同樣的速度打穿放在光滑水平面上的同樣的木塊時(shí)，木塊會(huì)在水平面內(nèi)滑動(dòng)，所以第二次時(shí)子彈的位移S₂要大于第一次的位移S₁，結(jié)合位移的公式可以判定時(shí)間的關(guān)系和子彈損失的動(dòng)能之間的關(guān)系；
根據(jù)能量守恒定律，系統(tǒng)摩擦生熱Q=fs，其中f為阻力，s為子彈相對(duì)于木塊的位移．

解答：解：A：兩次擊中木塊過程中，子彈受的平均阻力f相同，根據(jù)牛頓第二定律a=

f

m

，兩次的加速度相等；第二次以同樣的速度擊穿放在光滑水平面上同樣的木塊，由于在子彈穿過木塊的過程中，木塊會(huì)在水平面內(nèi)滑動(dòng)，所以第二次時(shí)子彈的位移S₂要大于第一次的位移S₁，即s₂＞s₁；子彈做減速運(yùn)動(dòng)，由位移公式：
s=v0t+

1

2

at2和S₂＞S₁可得，△t₁＜△t₂．故A錯(cuò)誤；
B：兩次擊中木塊過程中，子彈受的平均阻力相同，阻力對(duì)子彈做功等于子彈損失的動(dòng)能：△E_K=W=fs，由于S₂＞S₁，所以△_k1＜△E_k2，故B正確，C錯(cuò)誤；
D：兩次擊中木塊過程中，子彈受的平均阻力相同，系統(tǒng)摩擦生熱Q=fd，其中f為阻力，d為子彈相對(duì)于木塊的位移．由于兩次子彈相對(duì)于木塊的位移都是木塊的厚度，所以系統(tǒng)機(jī)械能的損失相等，即△E₁=△E₂．故D錯(cuò)誤．
故選：B

點(diǎn)評(píng)：本題考查了動(dòng)量定理和能量守恒定律在子彈打木塊模型中的應(yīng)用，注意研究對(duì)象的選取和功能關(guān)系的應(yīng)用．