子弹以动能Ek1水平射穿放在光滑水平面上的木块后子弹动能变为Ek2,木块对子弹的平均阻力为f,木块获得的动能为Ek。
请问在子弹射穿木块的过程中,子弹前进的距离为什么不是(Ek1-(EK2+Ek))/f
高中物理试题解析:
1)设子弹质量m,木块质量M,子弹前进距离s1,木块前进距离s2,
则子弹动能改变量=Ek1-Ek2,
-fs1=Ek2-Ek1,
fs2=Ek,
所以s1=(Ek1-Ek2)/f
2)阻力对子弹做负功,对木块做正功,或者更具体的讲 高一,
设木板长L,木板移动距离为S,则子弹前进距离为(S+L),由动能定理得,
-f(S+L)=Ek2-Ek1,
fS=Ek,
两式相加得
-fL=Ek2-Ek1+Ek,
即fL=Ek1-(Ek2+Ek)
所以L=(Ek1-(EK2+Ek))/f,求得的是木板长,而非子弹前进的距离,
3)再或者说,阻力所做的功W=f?s(相对位移)
在这个由子弹与木板构成的系统中内力f做了负功,由能量守恒定理得,
Ek1-(EK2+Ek)=f?s(相对位移)
所以s(相对位移)=(Ek1-(EK2+Ek))/f,而非子弹前进的距离,
事实上,相对位移就是木板的板长L。
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