Question

【題目】如圖所示，質量M＝0.5kg的木板靜止在光滑水平面上，質量m＝0.245kg的物塊（可視為質點）放在的木板左端，物塊與木板間的動摩擦因數μ＝0.4。質量m0＝0.005kg的子彈以速度u0＝300m／s沿水平方向射入物塊并留在其中，木板足夠長，g取10m／s2。求：

（1）物塊的最大速度v1；

（2）木板的最大速度v2；

（3）物塊相對木板滑行的時間t。

Answer 1

【答案】（1）6m/s（2）2m/s（3）1s

【解析】（1）子彈射入物塊后一起向右滑行的初速度即為物塊的最大速度，取向右為正方向，根據子彈和物塊組成的系統動量守恒得：m0v0=（m+m0）v1
解得：v1=6m/s
（2）當子彈、物塊和木板三者速度相同時，木板的速度最大，根據三者組成的系統動量守恒得：（m+m0）v1=（M+m+m0）v2．
解得：v2=2m/s
（3）對木板，根據動量定理得：μ（m+m0）t=Mv2-0
解得：t=1s