Question

如圖所示，質量為m的木塊靜止在光滑水平面上，一質量也為m的子彈以速度v₀水平射入木塊，子彈恰好未從木塊中射出。設木塊對子彈的阻力為恒力，其大小為F。
（1）求木塊的長度L；
（2）如果其他條件不變，只是將木塊固定在水平面上，以子彈射入木塊時為計時起點，以t₀表示子彈運動到木塊最右端的時刻，請你在下面給出的坐標系中定性畫出子彈在0～t₀這段時間內的速度隨時間變化的圖線。（圖中標出了子彈的初速度v₀和未固定木塊時子彈與木塊的共同速度v_共。）

Answer 1

（1）（2）見下圖

本題中子彈穿木塊時系統不受外力，水平方向動量守恒，以為子彈與木塊最后速度相同，所以
（1）設子彈與木塊的共同速度為v
                   ①
Q=FL=m－
由以上各式解得
                  ⑥
（2）見下圖