Question

质量为m的均匀木块静止在光滑水平面上，木块左右两侧各有一位拿着完全相同步枪和子弹的射击手．左侧射手首先开枪，子弹相对木块静止时水平射入木块的最大深度为d₁，然后右侧射手开枪，子弹相对木块静止时水平射入木块的最大深度为d₂，如图所示．设子弹均未射穿木块，且两颗子弹与木块之间的作用力大小均相等．当两颗子弹均相对于木块静止时，下列判断正确的是（ ）

A．木块静止，d_l=d₂
B．木块向右运动，d₁＜d₂
C．木块静止，d_l＜d₂
D．木块向左运动，d_l=d₂

Answer

对两颗子弹和木块组成的系统而言，合外力为零，总动量守恒，可求出当两颗子弹均相对于木块静止时木块的速度．先以左侧的子弹和木块组成的系统研究，由动量守恒和能量守恒得到d1与子弹速度、质量和木块的关系，再对两颗子弹和木块系统为研究，用同样的方法研究d2，再比较它们的大小．
【解析】
设子弹射入木块前的速度大小为v，子弹的质量为M，子弹受到的阻力大小为f．当两颗子弹均相对于木块静止时，由动量守恒得
    mv-mv=（2m+M）v′，得v′=0，即当两颗子弹均相对于木块静止时，木块的速度为零，即静止．
先对左侧射入木块的子弹和木块组成的系统研究，则有
   mv=（M+m）v1，
由能量守恒得：fd1=-①
再对两颗子弹和木块系统为研究，得
   fd2=+②
由①②对比得，d1＜d2．
故C正确．