Question

1．質(zhì)量為100g的子彈離開(kāi)槍口時(shí)的速度為400m/s，該槍槍管長(zhǎng)0.5m．設(shè)子彈在槍管中始絲受到火藥爆炸所產(chǎn)生的作用力．求：
（1）子彈離開(kāi)槍口時(shí)的動(dòng)能；
（2）火藥爆炸產(chǎn)生的作用力對(duì)子彈所做的功；
（3）若將火藥爆炸產(chǎn)生的作用力當(dāng)作恒力，求此作用力的大小．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)動(dòng)能的表達(dá)式求出子彈離開(kāi)槍口時(shí)的動(dòng)能；
（2）根據(jù)功能關(guān)系可得火藥爆炸產(chǎn)生的作用力對(duì)子彈所做的功；
（3）根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式和牛頓第二定律可求出開(kāi)槍時(shí)火藥燃燒產(chǎn)生的氣體對(duì)子彈的平均作用力．

解答 解：（1）子彈離開(kāi)槍口是動(dòng)能為：E_K=$\frac{1}{2}$mv²=$\frac{1}{2}$×100×10^-3×400²=8×10³J；
（2）根據(jù)功能關(guān)系，火藥爆炸產(chǎn)生的作用力對(duì)子彈所做的功等于子彈獲得的動(dòng)能，即：W=E_K=8×10³J；
（3）若將火藥爆炸產(chǎn)生的作用力當(dāng)作恒力，子彈在槍管內(nèi)做勻加速運(yùn)動(dòng)，
由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式得：v²=2ax
由牛頓第二定律可得：F=ma
聯(lián)立代入數(shù)據(jù)解得：F=1.6×10⁴N．
答：（1）子彈離開(kāi)槍口時(shí)的動(dòng)能為8×10³J；
（2）火藥爆炸產(chǎn)生的作用力對(duì)子彈所做的功為8×10³J；
（3）作用力的大小1.6×10⁴N．

點(diǎn)評(píng) 解答此題的關(guān)鍵是知道若將火藥爆炸產(chǎn)生的作用力當(dāng)作恒力，子彈在槍管內(nèi)做勻加速運(yùn)動(dòng)，根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式和牛頓第二定律求解；
第（3）問(wèn)也可以先要確定研究對(duì)象和研究過(guò)程，分析有哪些力做功，根據(jù)動(dòng)能定理列式求解．