Question

高一物理 能量守恒

光滑的水平桌面上有一个静止的木块，一支枪以水平方向先后发射两颗质量相同、速度相同的子弹均穿过了它，两颗子弹分别从不同位置穿过木块时受到的阻力相同，忽略重力和空气阻力的影响.那么两颗子弹先后穿过木块的过程中（ ）
A.两颗子弹损失的动能相同

B.木块每次增加的动能相同

C.因摩擦而产生的热量相同

D.木块每次移动的距离不同

求详细解释。

Answer 1

CD

这个题用v-t图像来解释，先看图，

两次阻力相同，子弹加速度f/m，木块加速度f/M，

第一次木块初速度为0，第二次不为0，

两次穿过的过程中，子弹的位移减木块的位移都是L，

在图像中是梯形面积（大减小），因此第二次穿过用的时间长，

这样可以判断AB错误，D正确，

摩擦产生的热量与相对位移有关，就是木块长度L，C正确。

Answer 2

此题关键的几个词：“光滑的水平面”、“阻力相同”、“不计重力及空气阻力的影响”！！！

光滑桌面——意味着第一颗子弹打到木块上时，木块会随之运动，当第一颗子弹穿出时，木块会匀速直线运动（假设这时第二颗子弹还没打到。）；当第二颗子弹打到木块时，木块与子弹的速度差与第一颗子弹的情形是不同的。我们可以定性分析出，第一颗子弹穿过木块的速度快，因为相对速度大；第二颗子弹穿过的相对速度慢，因为这时木块有初速度，穿过花的时间长，木块移动 的距离更远，故2颗子弹对木块做的功是不同的，木块的动能增加也不同了，B错误，D正确！！

阻力相同——第一颗子弹与第二颗子弹相对木块的位移（木块的厚度）相同，故摩擦产生的热量相同。选C。A错误，第2颗子弹损失动能多。

从能量上分析，子弹闯过木块时，它的动能损失一部分装换成木块的动能，一部分成为摩擦产生的热量。

Answer 3

CD由于两颗子弹所受阻力相同，与木块的相对位移相同，故产生的热量相同C正确；第一颗子弹穿过木块时的相对速度大于第二颗子弹穿过木块时的相对速度，而两颗子弹的相对位移相同，故第二颗子弹所用时间较多，由动量定理可得，第二颗子弹穿出时的速度小于第一颗子弹穿出时的速度，故第二颗子弹损失的能量较大，故A错误；子弹损失的能量均转化为系统产生的热量和木块增加的动能，子弹损失的能量不同，产生的热量相同，故木块增加的动能不同，故B错误；由于木块增加的动能不同，而摩擦阻力相同，根据动能定理，木块的移动距离不同，故D正确。

Answer 4

答案选D。解释：第一颗子弹从打进到穿出，导致木块由静止到有一定的速度。光滑水平桌面说明第一颗子弹穿出后木块会以一定的速度做匀速直线运动。第二个子弹进入时，木块已经有了初速度，而且第二颗子弹进入后，木块还会加速。而两颗子弹的初速度是一样的。这样能说明第二颗子弹在木块中待的时间比第一颗子弹待的时间长。题目又说，子弹在木块中所受阻力相等，根据公式W=Ft可知，因为F相同，而t不同，所以ABC都是错的，答案是D。

Answer 5

假设木块的宽度为d，则每次摩擦产生的热量均为fd：可以根据动能定理计算，子弹对木块做功为fs，木块对子弹做功为-f(s+d)。
至于移动的距离也可用定性分析的方法，第一颗子弹相对于木块的速度大，射穿木块所用时间短，即摩擦力对木块作用时间短；第二颗子弹相对于木块的速度小，射穿相同木块所用时间长，大小相同的摩擦力对木块作用时间长故摩擦力作用更长距离。
由上也可知，子弹损失的动能不同，木块增加的动能也不同。
故正确答为CD