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20.质量M=0.5kg的木块静止在光滑的水平面上,一颗质量m=10g、速度大小v0=800m/s的子弹沿水平方向射入木块.子弹从木块穿出时的速度大小减为原来的$\frac{1}{8}$.求:
(1)子弹穿透木块的过程中,阻力对子弹的冲量大小;
(2)子弹穿出后,木块的速度大小.

分析 (1)对于子弹穿透木块的过程,根据动量定理求阻力对子弹的冲量大小;
(2)木块原来静止在光滑的水平面上,子弹穿透木块的过程,子弹和木块组成的系统合外力为零,系统的动量守恒,由动量守恒定律求子弹穿出后,木块的速度大小.

解答 解:(1)子弹从木块穿出时的速度大小为:
v1=$\frac{1}{8}$v0=$\frac{1}{8}$×800m/s=100m/s
以子弹为研究对象,取子弹的初速度方向为正方向,由动量定理得:
I=mv1-mv0
解得:I=-7N•s,则阻力对子弹的冲量大小为7N•s.
(2)对子弹和木块组成系统,取子弹的初速度方向为正方向,由动量守恒定律得:
mv0=mv1+Mv2
解得子弹穿出后,木块的速度大小为:v2=14m/s
答:(1)子弹穿透木块的过程中,阻力对子弹的冲量大小为7N•s.
(2)子弹穿出后,木块的速度大小是14m/s.

点评 对于打击过程,关键要掌握其基本规律:系统的动量守恒.解题时,要注意选取正方向,特别是速度方向有变化时,要用符号表示出速度的方向.

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