2
mv02
12
mv2
②
①代入②得
fd
12
mv02
12
Mv2
12
mv2
12
mv02
1m2
Mv2
等号右边就是子弹打入木块过程中系统动能损失,即为内能增加值。
fS1fd2
由能量守恒知
12
mv02
fd
1mMv22
∴
12
mv02
1mv22
3
fd
2
子弹动能减少量、木块动能、增加的内能比为312
13解析:子弹受力如左图所示,由题知子弹的初速度为v0,位移为sLd,阻力为Ff。
子弹射穿木块的过程由动能定理得
v0
FN
FN
Ff
l
d
12
mv2
12
mv02
解得v
v02
2Ff
Lm
d
Ff
Ff
mg
FN′
Mg
f木块受力如右图所示,由题知木块的初速度为0,发生的位移sL,Ff为动力,子弹
射穿木块的过程由动能定理得
Ff
L
12
Mv12
解得v1
2FfLM
14解析:木块受力如图4所示,设斜面的长度为s。
FN
F
Ff
mg
木块受到的摩擦力Ff
FN
mgcos30011010
3N87N2
木块从开始运动到静止由动能定理得
F
s2
Ff
s
mgssi
30
0
解得F
2Ff
mgsi
30287
11010N2
1174N
15解析:以汽车为研究对象,在水平方向受牵引力F和阻力Ff的作用。因为汽车的功率
恒定,汽车的速度小时牵引力大,速度大时牵引力小,所以,此过程牵引力为变力,汽车的
运动也是变速运动。此题用动能定理求解非常方便。
由动能定理,可得WWf
12
mv22
12
mv12
又Wf
Ffskmgs
其中v136kmh10ms,v254kmh15ms
解得W
12
mv22
v12kmgs
14103152102J002410310100J2
33105J
动能定理内涵丰富,解决问题简洁、实用,是其他物理规律和定理无法比拟的,应熟练掌握。
16错解:设子弹在木块中运动时,受到木块摩擦阻力大小为Ff,则由动能定理:
对子弹:FfxEk末Ek初Ek2
即Ek2Ffx
对木块:Ff
x2Ek1
所以
Ek1
Ff
x2
1
Ek2Ffx2
诊断及正解:错在使用动能定理时,乱用参考系,没有统一确定。以地面为参考系,木
块的位移为x,子弹的位移为x1x3x
2
22
故Ek1
Ff
x2
1
Ek2
Ff
3x2
3
子弹损失的动能大于木块获得的动能,这表明子弹损失的动能中一大部分已转化为克服
阻力做功而产生的热,使子弹和木块构成的系统内能增加。
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