Question

质量为m的子弹以某一初速度击中静止在粗糙水平地面上质量为M的木块，并陷入木块一定深度后与木块相对静止，甲、乙两图表示这一过程开始和结束时子弹和木块可能的相对位置，设地面粗糙程度均匀，木块对子弹的阻力大小恒定，下列说法正确的是（　　）

A.若M较大，可能是甲图所示情形：若M较小，可能是乙图所示情形

B.若较小，可能是甲图所示情形：若较大，可能是乙图所示情形

C.地面较光滑，可能是甲图所示情形：地面较粗糙，可能是乙图所示情形

D.无论m、M、的大小和地面粗糙程度如何，都只可能是甲图所示的情形

Answer

D

【解析】

在子弹射入木块的瞬间，子弹与木块间的摩擦力远远大于木块与地面间的摩擦力，故地面光滑与粗糙效果相同，子弹和木块构成一系统，在水平方向上合外力为零，在水平方向上动量守恒，规定向右为正方向，设子弹与木块的共同速度为v，根据动量守恒定律有

木块在水平面上滑行的距离为s，子弹射入并穿出木块的过程中对木块运用动能定理得

根据能量守恒定律得

则

不论速度、质量大小关系和地面粗糙程度如何，都只可能是甲图所示的情形，故ABC错误，D正确。

故选D。