(1)小铁块跟木板相对静止时,它们的共同速度多大?
(2)它们相对静止时,小铁块与A点距离多远?
(3)在全过程中有多少机械能转化为内能?
答案 (1)v0 (2) (3)
解析 (1)小铁块放到长木板上后,由于他们之间有摩擦,小铁块做加速运动,长木板做减速运动,最后达到共同速度,一起匀速运动.设达到的共同速度为v.
由动量守恒定律得:Mv0=(M+m)v
解得v=v0.
(2)设小铁块距A点的距离为L,由能量守恒定律得
μmgL=Mv-(M+m)v2
解得:L=
(3)全过程所损失的机械能为
ΔE=Mv-(M+m)v2=
三、子弹打木块类模型
1.子弹打木块的过程很短暂,认为该过程内力远大于外力,系统动量守恒.
2.在子弹打木块过程中摩擦生热,则系统机械能不守恒,机械能向内能转化.系统损失的机械能等于阻力乘于相对位移.即ΔE=f·s相对
3.若子弹不穿出木块,则二者最后有共同速度,机械能损失最多.
【例3】 一质量为M的木块放在光滑的水平面上,一质量为m的子弹以初速度v0水平飞来打进木块并留在其中,设木块与子弹的相互作用力为f.试求:
(1)子弹、木块相对静止时的速度v.
(2)系统损失的机械能、系统增加的内能分别为多少?
(3)子弹打进木块的深度l深为多少?
答案 (1)v0 (2)