Question

如图所示，质量为15g的橡皮泥球放在桌子的边缘处，现一玩具手枪打出一颗质量为5g的子弹，水平打中橡皮球并留在其中一同水平抛出，测得桌面的高度为0.8m，球落地点离桌边缘的水平距离为1.6m，
求（1）该子弹的速度多大．
（2）此过程中系统损失的机械能．（取g=10m/s²）

Answer 1

分析：（1）逆向分析，下落过程为平抛，可求其初速度，即碰撞后的末速度，再由碰撞过程动量守恒，可求出子弹初速度
（2）由于势能不变，机械能损失即系统碰撞过程的动能损失

解答：解：（1）下落过程作平抛运动，
        竖直方向，自由落体：h=

1

2

gt2
       解得t=0.4s
        水平方向，匀速直线：x=v₁t
       解得离开桌面时速度大小v₁=4m/s，
        子弹与橡皮泥碰撞过程动量守恒，有
       mv₀=（M+m）v₁
       解得子弹初速度v₀=20m/s
     （2）碰撞过程机械能损失
       △E=

1

2

mv02-

1

2

(M+m)

v

2 1

       解得△E=0.84J
答：（1）子弹初速度v₀=20m/s
    （2）此过程中系统损失的机械能△E=0.84J

点评：本题考查内容为平抛运动规律、动量守恒及碰撞中的机械损失问题，运动过程清晰，思路较明显，难度较低，为基础题．