22μg
12mv4
D.
12mv2
这段时间内带子向前运动的位移:s带vtv2μg则物块相对于带子向后滑动路程:s相对s带-sAv22μg根据能理守恒定律:QF滑S相对=μmgv22μgmv22【拓展】4.如图12所示,水平传送带AB长L83m,质量M1kg的木块随传送带一起以v12ms的速度向左运动(传送带的速度恒定不变),木块与传送带间的摩擦因数μ05.当木块运动到传送带最左端A点时,一颗质量为m20g的子弹以vo300ms水平向右的速度正对入射木块并穿出,穿出速度为v250ms,以后每隔1s就有一颗子弹射向木块.设子弹与木块的作用时间极短,且每次射入点不同,g10ms2.求:(1)在木块被第二颗子弹击中前木块向右运动离A点的最大距离.(2)木块在传送带上最多能被多少颗子弹子击中.(3)在被第二颗子弹击中前,子弹、木块、传送带这一系统所产生的热能是多少?v0mA
Mv1图12
B
(4)从第一颗子弹射中木块到木块最终离开传送带的过程中,子弹木块和传送带这一系统所产生的热
4
f能是多少?(取g10ms2)解:1第一颗子弹射入并穿出木块过程中,由动量守恒:mv0-Mv1mv2Mv1′解得:v1′3ms木块向右做减速运动,其加速度大小:a木块速度减小为零所用时间为:t1时离A点最远,移动的距离为:s1
fMg2g5msMM
v106s1s所以木块在被第二颗子弹击中前向右运动速度为零a
v1209m2a
2在第二颗子弹射中木块前,木块再向左做加速运动,时间:t21s-06s04s速度增大为:v2at22ms(恰与传递带同速)
1向左移动的位移为s2at2204m2
所以两颗子弹击中木块的时间间隔内,木块总位移:s0s1-s205m,方向向右传送带上最多能被
颗子弹击中,则:
2050983解得:
=16
11113第一颗子弹击穿木块过程中产生的热量为:Q1mv02Mv12mv22Mv122222
设木块在
1050983
木块向右减速运动过程中相对传送带的位移为:sv1t1s1所以,在第二颗子弹击中前系统产生的总热能为:第16颗子弹射入后木块滑行时间为t3,
1有:v1t3at328315s0082
产生的热量为:Q2Mgs
木块向左加速运动过程中相对传送带的位移为sv1t2s2,产生的热量为:Q3Mgs
QQ1Q2Q38725J+105J+2J=885J(4)
解得:t3=04st308s舍去产生的热量为:Q4Mgs中产生的热量为:
木块相对传送带的位移为:sv1t308则所求全过程
Q15Q1Q2r