一道子弹击穿木块的选择题的解析

一道子弹击穿木块的选择题的解析

张家港市外国语学校 孙 浩

2013-2014学年度苏锡常镇四市高三教学情况调研（一）物理卷第9题是一个关于“子弹击穿木块”的选择题。原题如下：

如图所示，质量为m的子弹以速度v0水平击穿放在光滑水平地面上的木块．木块长L，质量为M，木块对子弹的阻力恒定不变，子弹穿过木块后木块获得动能为Ek，若只有木块或子弹的质量发生变化，但子弹仍穿过．则

A．M不变、m变小，则木块获得的动能一定变大

B．M不变、m变大，则木块获得的动能可能变大

C．m不变、M变小，则木块获得的动能一定变大

D．m不变、M变大，则木块获得的动能可能变大

解析：作出子弹击穿木块过程的v-t图象如图1所示，图中画斜线部分的“面积”表示子弹击穿木块过程中与木块的相对位移，即木块的长度L，v1、v2分别表示子弹穿出木块后的速度。

v0 v0

0 0 0 0 图1 图2

v0 v0

0 图3 0

0 图4

当M不变、m变小时，子弹的加速度变大，则v-t图象子弹的速度图线斜率变大，而子弹击穿木块过程中与木块的相对位移（即木块的长度L）不变，木块的加速度也不变，由图2可知子弹击穿木块时木块的速度v2’娈大，故木块获得的动能一定变大。

当m不变、M变小时，子弹的加速度不变，木块的加速度变大，如图3同理可知，木块获得的速度v2’ 变大。由于木块的质量是变小的，木块获得的动能如何变化呢？

方法一：对木块而言，由图3可知子弹穿过木块的过程中木块的位移x变大，而木块获得的动能EKfx，木块获得的动能一定变大。

方法二：子弹穿过木块的过程中，可以分析子弹的能量变化情况。由图3可知，子弹击穿木块后的速度v1’比原来小，子弹损失的动能2112而子弹穿过木块时发热损失的机械能fL

不变，

m0m1'比原来大，22

根据能的转化和守恒定律可知， EK2112m0m1'fx，故木块获得的动能一定变大。 22

当m不变、M变大时，同理由图4可知，木块获得的动能一定变小。 综上所述，该题的正确答案是选项A、C正确。