Question

13．如圖，質(zhì)量是2kg的子彈，以500m/s的速度射入厚度為5cm的固定木板，射穿后的速度是300m/s，子彈射穿木板的過(guò)程中受到的平均阻力是多少？這個(gè)過(guò)程中系統(tǒng)增加的內(nèi)能是多少？

Answer 1

分析 以子彈射入木板到射出木板為研究過(guò)程，運(yùn)用動(dòng)能定理求出平均阻力的大小．這個(gè)過(guò)程中系統(tǒng)增加的內(nèi)能等于子彈動(dòng)能的減少量．

解答 解：設(shè)子彈射穿木板的過(guò)程中受到的平均阻力為F，根據(jù)動(dòng)能定理有：
-Fs=$\frac{1}{2}$m（v₂²-v₁²）
解得：F=$\frac{m}{2s}$（v₁²-v₂²）=$\frac{2}{2×0.05}$×（500²-300²）N=3.2×10⁶N．
這個(gè)過(guò)程中系統(tǒng)增加的內(nèi)能為：E_內(nèi)=$\frac{1}{2}$m（v₁²-v₂²）=$\frac{1}{2}$×2×（500²-300²）J=1.6×10⁵J．
答：子彈射穿木板的過(guò)程中受到的平均阻力是3.2×10⁶N，這個(gè)過(guò)程中系統(tǒng)增加的內(nèi)能是1.6×10⁵J．

點(diǎn)評(píng) 本題主要考查了動(dòng)能定理的基本運(yùn)用，也可以運(yùn)用動(dòng)力學(xué)方法求解，但是沒(méi)有動(dòng)能定理求解方便．