Question

 如图所示，质量为m的木块静止在光滑水平面上，一质量也为m的子弹以速度v₀水平射入木块，子弹恰好未从木块中射出。设木块对子弹的阻力为恒力，其大小为F。

（1）求木块的长度L；

（2）如果其他条件不变，只是将木块固定在水平面上，以子弹射入木块时为计时起点，以t₀表示子弹运动到木块最右端的时刻，请你在下面给出的坐标系中定性画出子弹在0～t₀这段时间内的速度随时间变化的图线。（图中标出了子弹的初速度v₀和未固定木块时子弹与木块的共同速度v_共。）

Answer

（1）由于人静止后受拉力F＝500 N，可知，mg＝500 N．

在s内，人受拉力F＝380 N，人做加速运动，由牛顿第二定律可得：mg－F＝ma1，

a1＝2．4 m/s2，v1＝a1t1＝2．4 m/s．

（2）1 s～5 s内人做减速运动，a2t2＝a1t1，a2＝0．6 m/s2，

由牛顿第二定律可得：F1－mg＝ma2，F1＝530 N．

（3）L＝a1t＋a2t＝6 m．