2.质量为M的木块静止在光滑水平面上,一质量为m,速度为v0的子弹水平射入木块且并未穿出,设木块对子弹的阻力大小恒为F,试求:
(1)打击完毕后木块的速度为多少?
(2)打击过程中产生的内能为多少?
(3)木块至少多长子弹才不会穿出?
解析:(1)以木块和子弹组成的系统为研究对象,设速度为v,由动量守恒定律可得:
mv0=(M+m)v
解得v=。
(2)系统损失的动能ΔEk=mv-(M+m)v2。
联立解得ΔEk=
由能量守恒可知损失的动能转化为内能,
故内能Q=ΔEk=。
(3)设木块长度至少为L,则由功能关系可得
Q=F·L
解得:L==。
答案:(1) (2) (3)
动量守恒定律的应用 1.运用动量守恒定律解题的基本步骤
(1)明确题意,确定研究对象和研究过程。
动量守恒定律的研究对象是系统,为了满足守恒条件,系统的划分非常重要,往往通过适当变换划入系统的物体,才可以找到满足守恒条件的系统。
(2)对系统内物体受力分析,判断系统在其过程中是否满足动量守恒的条件
若满足则进行下一步列式,否则需考虑修改系统的划定范围(增减某些物体)或改变过程的起点或终点,再看能否满足动量守恒条件。
(3)明确所研究过程的始、末状态,规定正方向,确定始、末状态的动量值表达式。
(4)根据题意,选取恰当的动量守恒定律的表达形式,列出方程。
(5)合理进行运算,得出最后的结果,并对结果进行讨论。