Question

10．如图所示，质量m_B=2kg的平板车B上表面水平，开始时静止在光滑水平面上，在平板车左端静止着一个质量为m_A=2kg的物体A．一颗质量为m₀=0.01kg的子弹以v₀=600m/s的水平初速度瞬间射穿A后，速度变为v=200m/s，已知A与B之间的动摩擦因数不为零，且A与B最终达到相对静止，则AB接触面上产生的热量为多少？

Answer 1

分析 根据动量守恒定律分别求出子弹射出木块后木块A的速度以及A、B最终的共同速度，结合能量守恒定律求出接触面产生的热量．

解答 解：对于子弹，物块A和平板车B，全过程由动量守恒定律，规定向右为正方向，
m₀v₀=m₀v+（m_A+m_B）v_B，
代入数据解得v_B=1m/s．
设子弹射穿物块A后，物块A速度为v₁，规定向右为正方向，根据动量守恒得，
m₀v₀=m₀v+m_Av_A，
代入数据解得v_A=2m/s．
由AB组成的系统能量守恒可得，AB接触面产生的热量为Q=$\frac{1}{2}{m}_{A}{{v}_{A}}^{2}-\frac{1}{2}（{m}_{A}+{m}_{B}）{{v}_{B}}^{2}$，
代入数据解得Q=2J．
答：AB接触面上产生的热量为2J．

点评 本题考查了动量守恒定律和能量守恒定律的基本运用，知道子弹射出木块A过程中，子弹和木块A组成的系统动量守恒，三者组成的系统在整个过程中动量守恒．