光滑水平桌面上,一块质量M=400g的木块,被一颗质量m=20g以水平速度v=500m飞行的子弹击中,子弹穿出木块的速度为300m/s,若子弹击中木块过程中,系统损失的机械能全部转变为内能,其中η=41.8％部分被子弹吸收使温度升高,已知子弹比热c=125j/kg*℃,求子弹穿过木块过程中升高的温度?
參考答案:解析 子弹穿越木块过程中，子弹、木块系统，水平方向不受外力，由动量守恒可算出木块获得的速度，根据子弹——木块系统损失的机械能可算出产生的热能.因此即可算出子弹所升高的温度，子弹穿出木块后，木块的速度设为v2，由 mv＝mv1+Mv2.
即 v2＝ ＝ m/s＝10m/s.
子弹木块系统损失的机械能
ΔU＝ mv2-( mv12+ Mv22)
＝ ×20×10-3×5002J-( ×20×10-3×3002+ ×400×10-3×102)J
＝1580J.
根据能的转化和守恒定律，子弹穿越木块过程中产生的热能(即增加的内能)为
Q＝ΔU＝1580J
设子弹升高温度为Δt,则由 ηQ＝cmΔt得
Δt＝ ＝ ℃
＝264℃