【題目】如圖所示,質(zhì)量為M的木塊位于光滑水平面上,木塊與墻間用輕彈簧連接,開始時木塊靜止在A位置.現(xiàn)有一質(zhì)量為m的子彈以水平速度v0射向木塊并嵌人其中,經(jīng)過一段時間,木塊第一次回到A 位置,彈簧在彈性限度內(nèi)。求:

①木塊第一次回到A位置時速度大小v

②此過程中墻對彈簧沖量大小I。

【答案】

【解析】

子彈射入木塊過程,由于時間極短,子彈與木塊間的內(nèi)力遠大于系統(tǒng)外力,故可由動量守恒定律列式求解,子彈和木塊的共同速度;然后系統(tǒng)在彈簧彈力的作用下先做減速運動,后做加速運動,回到A位置時速度大小不變,根據(jù)動量定理可求得此過程中墻對彈簧的沖量I的大小。

子彈射入木塊過程,由于時間極短,子彈與木塊間的內(nèi)力遠大于系統(tǒng)外力,由動量守恒定律得:

mv0=M+mv

解得:

子彈和木塊系統(tǒng)在彈簧彈力的作用下先做減速運動,后做加速運動,回到A位置時速度大小不變,即當木塊回到A位置時的速度大小

子彈和木塊彈簧組成的系統(tǒng)受到的合力即可墻對彈簧的作用力,根據(jù)動量定理得:

I=-M+mv-mv0=-2mv0

所以墻對彈簧的沖量I的大小為2mv0。

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