Question

【題目】質量為M=2kg的小平板車靜止在光滑的水平面上，車的一端靜止著質量為m=2kg的物體A（可視為質點），如圖一顆質量為m1=20g的子彈以v0=600m/s的水平速度射穿A后速度變為v1=100m/s（穿過時間極短）．最后A未離開平板車．求：

（1）A給子彈的沖量大小；

（2）平板車最后的速度；

（3）物體A與平板車因摩擦而產生的熱量．

Answer 1

【答案】（1）10kgm/s.；（2）2.5m/s，方向：水平向右；（3）12.5J

【解析】（1）對子彈，由動量定理得：I=m1v1-m1v0=0.020×100-0.020×600=-10kgm/s，負號表示沖量的方向：水平向左；
（2）子彈擊穿木塊過程系統動量守恒，以子彈的初速度方向為正方向，
由動量守恒定律得：m1v0=m1v1+mvA，解得：vA=5m/s，
物體A與平板車組成的系統動量守恒，以向右為正方向，
由動量守恒定律得：mvA=（M+m）v，解得：v=2.5m/s；

（3）由能量關系可知：