關于動能的經典試題及解析
時間:
未知2
物理備考
子彈以動能Ek1水平射穿放在光滑水平面上的木塊后子彈動能變為Ek2,木塊對子彈的平均阻力為f,木塊獲得的動能為Ek。
請問在子彈射穿木塊的過程中,子彈前進的距離為什么不是(Ek1-(EK2+Ek))/f
高中物理試題解析:
1)設子彈質量m,木塊質量M,子彈前進距離s1,木塊前進距離s2,
則子彈動能改變量=Ek1-Ek2,
-fs1=Ek2-Ek1,
fs2=Ek,
所以s1=(Ek1-Ek2)/f
2)阻力對子彈做負功,對木塊做正功,或者更具體的講,
設木板長L,木板移動距離為S,則子彈前進距離為(S+L),由動能定理得,
-f(S+L)=Ek2-Ek1,
fS=Ek,
兩式相加得
-fL=Ek2-Ek1+Ek,
即fL=Ek1-(Ek2+Ek)
所以L=(Ek1-(EK2+Ek))/f,求得的是木板長,而非子彈前進的距離,
3)再或者說,阻力所做的功W=f·s(相對位移)
在這個由子彈與木板構成的系統中內力f做了負功,由能量守恒定理得,
Ek1-(EK2+Ek)=f·s(相對位移)
所以s(相對位移)=(Ek1-(EK2+Ek))/f,而非子彈前進的距離,
事實上,相對位移就是木板的板長L。
請問在子彈射穿木塊的過程中,子彈前進的距離為什么不是(Ek1-(EK2+Ek))/f
高中物理試題解析:
1)設子彈質量m,木塊質量M,子彈前進距離s1,木塊前進距離s2,
則子彈動能改變量=Ek1-Ek2,
-fs1=Ek2-Ek1,
fs2=Ek,
所以s1=(Ek1-Ek2)/f
2)阻力對子彈做負功,對木塊做正功,或者更具體的講,
設木板長L,木板移動距離為S,則子彈前進距離為(S+L),由動能定理得,
-f(S+L)=Ek2-Ek1,
fS=Ek,
兩式相加得
-fL=Ek2-Ek1+Ek,
即fL=Ek1-(Ek2+Ek)
所以L=(Ek1-(EK2+Ek))/f,求得的是木板長,而非子彈前進的距離,
3)再或者說,阻力所做的功W=f·s(相對位移)
在這個由子彈與木板構成的系統中內力f做了負功,由能量守恒定理得,
Ek1-(EK2+Ek)=f·s(相對位移)
所以s(相對位移)=(Ek1-(EK2+Ek))/f,而非子彈前進的距離,
事實上,相對位移就是木板的板長L。