题文

如图所示,高为h=10m的平台上,放一质量为M=9.9kg的木块,它与平台边缘的距离为L=1m.今有一质量m=0.1kg的子弹,以水平向右的速度
射入木块(时间极短),并留在木块中,木块向右滑行并冲出平台,最后落在离平台边缘水平距离x=
m处,已知木块与平台间的动摩擦因数为μ=
,g=10m/
.求:
(1)木块离开平台边缘时的速度;
(2)子弹射入木块的初速度
.
题型:未知 难度:其他题型
答案
(1)4m/s; (2)500m/s.
解析
(1)设木块从离开平台到落地的时间为t,则有
h=
,得t=
.
又设木块离开平台时的速度为v,由已知可得:
x=vt,即v=
=4m/s,
所以木块离开平台边缘时的速度为4m/s;
(2)设子弹射入木块后的共同速度为
,
根据动能定理有:
-μ(M+m)gL=
(m+M)
-
(M+m)
得:
m/s=5m/s,
子弹射入木块,由于相互作用时间很短,对子弹和木块组成的系统动量守恒,则由动量守恒定律可得:

=(M+m)
,
=500m/s,
即子弹射入木块的初速度为500m/s.
考点
据考高分专家说,试题“如图所示,高为h=10m的平台上,放一质.....”主要考查你对 [动量守恒定律 ]考点的理解。
动量守恒定律
动量守恒定律:
1、内容:一个系统不受外力或者所受外力之和为零,这个系统的总动量保持不变。
2、表达式:m1v1+m2v2=m1v1'+m2v2'。
3、动量守恒定律成立的条件:
①系统不受外力或系统所受外力的合力为零;
②系统所受的外力的合力虽不为零,但系统外力比内力小得多,如碰撞问题中的摩擦力,爆炸过程中的重力等外力比起相互作用的内力来小得多,可以忽略不计;
③系统所受外力的合力虽不为零,但在某个方向上的分量为零,则在该方向上系统的总动量的分量保持不变。
4、动量守恒的速度具有“四性”:
①矢量性;②瞬时性;③相对性;④普适性。
动量守恒定律与机械能守恒定律的比较:
系统动量守恒的判断方法:
方法一:南动量守恒的条件判断动量守恒的步骤如下:
(1)明确系统由哪几部分组成。
(2)对系统中各物体进行受力分析,分清哪些是内力,哪些是外力。
(3)看所有外力的合力是否为零,或内力是否远大于外力,从而判断系统的动量是否守恒。
方法二:南系统动量变化情况判断动量守恒方法如下:
(1)明确初始状态系统的总动量是多少。
(2)对系统内的物体进行受力分析、运动分析,确定每一个物体的动量变化情况。
(3)确定系统动量变化情况,进而判定系统的动量是否守恒。





