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子弹射击位于水平光滑平面上的木块 在子弹击穿木块的过程中 不仅子弹与木块间有相对运动 而且子

2022-08-12 09:57:34 问答库 阅读 195 次

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子弹射击位于水平光滑平面上的木块,在子弹击穿木块的过程中,不仅子弹与木块间有相对运动,而且子弹与木块一起相对于地面也有运动,如图所示.在这种情况下,木块给子弹的摩擦力对子弹做正功还是负功?子弹给木块的摩擦力对木块做正功还是负功?这一对摩擦力做功的总和如何?能否得出一个结论:作用力的功和反作用力的功之和与参照系的选择无关.

参考答案

以木块为参照系:
在子弹击穿木块的过程中,木块给子弹的摩擦力对子弹作负功.设摩擦力为f,子弹相对于木块的位移为l,则有
A1=-fl
而对于木块参照系,木块无运动,子弹给木块的摩擦力不作功.
A2=0
相对于木块参照系,这一对摩擦力做功的总和为
A=A1+A2=-fl
以地面为参照系.
在子弹击穿木块的过程中,木块给子弹的摩擦力对子弹作负功.设摩擦力为f,子弹相对于地面的位移为(l+l1),则有
A'1=-f(l+l1)
而对于地面参照系木块的位移为l1,子弹给木块的摩擦力对木块做正功
A'2=fl1
相对于地面参照系,这一对摩擦力做功的总和为
A'=A'1+A'2=-fl
可见在木块参照系中和在地面参照系中,各个力单独做的功不一定相等,但作用力作的功和反作用力作的功的总和却是不变的,因此可得出与本问题相同的结论.

考点:木块,子弹