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如图所示,水平传送带AB长L=8.3m,质量M=1Kg的木块随传送带一起以Vl=...

如图所示,水平传送带AB长L=8.3m,质量M=1Kg的木块随传送带一起以Vl=2m/s的速度向左匀速运动(传送带的传送速度恒定),木块与传送带的动摩擦因数u=0.5,当木块运动到最左端A点时,一颗质量为m=20g的子弹以V=300m/s水平向右的速度正对射入木块并穿出,穿出速度u=50m/s,以后每隔1s就有一颗子弹射向木块,设子弹射穿木块的时间极短,且每次射入点各不相同,(g=10m/s2)求:
(1)在被第二颗子弹击中前,木块向右运动离A点的最大距离?
(2)木块在传送带上最多能被多少颗子弹击中?

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(1)根据动量守恒定律求出子弹穿过木块的瞬间,木块的速度,结合牛顿第二定律和运动学公式求出在被第二颗子弹击中前,木块向右运动离A点的最大距离. (2)根据运动学公式求出子弹被一颗子弹击中到下一颗子弹击中,这段时间内的位移,从而确定最多能被多少颗子弹击中. 【解析】 (1)第一颗子弹射入木块过程中动量守恒mv-Mv1=mv+Mv1′…① 解得:v1′=3m/s…② 木块向右作减速运动加速度:a=μg=5 m/s2…③ 木块速度减小为零所用时间:t1=…④ 解得:t1=0.6s<1s…⑤ 所以木块在被第二颗子弹击中前向右运动离A点最远时,速度为零,移动距离为 解得:s1==0.9m…⑥ (2)在第二颗子弹射中木块前,木块再向左作加速运动,时间t2=1s-0.6s=0.4s   ⑦ 速度增大为:v2=at2=2m/s(恰与传送带同速)…⑧ 向左移动的位移为:s2==×0.16m=0.4m…⑨ 所以两颗子弹射中木块的时间间隔内,木块总位移:s=s1-s2=0.5m方向向右 第16颗子弹击中前,木块向右移动的位移为:s=15×0.5m=7.5m 第16颗子弹击中后,木块将会再向右先移动0.9m,总位移为0.9m+7.5=8.4m>8.3m木块将从B端落下. 所以木块在传送带上最多能被16颗子弹击中. 答:(1)在被第二颗子弹击中前,木块向右运动离A点的最大距离为0.9m; (2)木块在传送带上最多能被16颗子弹击中.
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考点分析:
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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