24.如图所示AOB是光滑水平轨道,BC是半径为R的光滑的1/4固定圆弧轨道,两轨道恰好相切。质量为M的小木块静止在O点,一个质量为m的子弹以某一初速度水平向右快速射入小木块内,并留在其中和小木块一起运动,且恰能到达圆弧轨道的最高点C(木块和子弹均可以看成质点)。已知R=0.4m,m=1kg,M=10kg。(g=10m/s2、本题结果保留2位有效数字)
①子弹射入木块前的速度v0;
②若每当小木块上升到圆弧并返回到O点或静止于O点时,
立即有相同的子弹射入小木块,并留在其中。则当第3颗子
弹射入小木块后,木块速度多大?
①31m/s ②2.4m/s
①第一颗子弹射入木块的过程,系统动量守恒,即
mv0=(m+M)v1
系统由O到C的运动过程中机械能守恒,即
(m+M)v=(m+M)gR
由以上两式解得v0==31m/s
②由动量守恒定律可知,第2颗子弹射入木块后,木块的速度为0
当第3颗子弹射入木块时,由动量守恒定律得
mv0=(3m+M)v3
从B到C,由机械能守恒定律求解子弹射入木块后的速度,根据动量守恒定律求解
不能正确找准研究对象,动量守恒定律表达式不能正确列出
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