Question

6．如圖所示，有兩塊厚度相同、材料相同的木塊一前一后固定在地面上．質(zhì)量為2g的一顆子彈以100m/s的速度射入第一塊模板后速度為80m/s，求：
（1）子彈能否射穿第二木塊，若能求射穿后的速度，若不能說明理由；
（2）射穿第一塊木板產(chǎn)生的熱能．

Answer 1

分析 （1）對子彈穿過兩塊木板分別應(yīng)用動能定理求解；
（2）根據(jù)能量守恒得到熱能為克服摩擦力做的功，即可由（1）求解．

解答 解：（1）兩塊厚度相同、材料相同的木塊一前一后固定在地面上，那么子彈在兩塊木板中運(yùn)動摩擦力相同，穿過木板摩擦力做的功相同；
子彈穿過木板過程中只有摩擦力做功，故對子彈穿過第一塊木板應(yīng)用動能定理可得克服摩擦力做的功為：
${W}_{f}=\frac{1}{2}m{{v}_{0}}^{2}-\frac{1}{2}m{v}^{2}=3.6J$；
子彈穿過第一塊木板后的動能為：
${E}_{k}=\frac{1}{2}m{v}^{2}=6.4J＞{W}_{f}$
故子彈穿過第二塊木板后動能不為零，所以，子彈能射穿第二木塊；
對子彈穿過第二塊木板應(yīng)用動能定理可得：
${W}_{f}={E}_{k}-\frac{1}{2}mv{′}^{2}$
所以，射穿后的速度為：$v′=\sqrt{\frac{2（{E}_{k}-{W}_{f}）}{m}}=20\sqrt{7}m/s$；
（2）由能量守恒可知：射穿第一塊木板產(chǎn)生的熱能Q=W_f=3.6J；
答：（1）子彈能射穿第二木塊，射穿后的速度為$20\sqrt{7}m/s$；
（2）射穿第一塊木板產(chǎn)生的熱能為3.6J．

點(diǎn)評 經(jīng)典力學(xué)問題一般先對物體進(jìn)行受力分析，求得合外力及運(yùn)動過程做功情況，然后根據(jù)牛頓定律、動能定理及幾何關(guān)系求解．