Question

如圖所示，在水平面上放置質量為M = 800 g的木塊，一質量為m = 50 g的子彈以v₀ = 170 m/s的水平速度射入木塊，最終與木塊一起運動。子彈與木塊相互作用的時間很短，該過程中產生的位移可以忽略不計。若木塊與地面間的動摩擦因數μ= 0.2， g = 10 m/s²求：
（1）子彈和木塊一起運動時的最大速度；
（2）子彈與木塊摩擦生熱Q₁和地面與木塊摩擦生熱Q₂的比值。

Answer 1

（1）12m/s；（2）64m；（3）4m/s。

（1）（3分）汽車在普通路面上剎車時：

………….……………………………….…………(1分)

………….………………..………………………..……(1分)

（若使用動能定理得2分）

v₀ = 12 m/s………….……………………………………………….………(1分)

（2）（4分）汽車在冰面上剎車時：

…………………………….………………..………(1分)

………….………………..………………………….…(1分)

（若使用動能定理得 2分）

x₂ = 72 m………….…………………………………………………………(1分)

Δx = x₂-x₁ = 64 m…………………………….…….………………..………(1分)

（3）（3）汽車在冰面上剎車時：

 或 ………….…..……….……(2分)

v = 4 m/s………….………………..……………………………………...…(1分)