解析 设碰撞后两物块的动量都为p,根据动量守恒定律可得总动量为2p,根据p2=2mEk可得碰撞前的总动能Ek1=,碰撞后的总动能Ek2=+
根据碰撞前后的动能关系可得≥+
所以≤3,故选项B正确.
4.如图2所示,质量为m的子弹以初速度v0射向静止在光滑水平面上的质量为M的木块,设木块对子弹的阻力大小恒为F,求:
图2
(1)木块至少多长子弹才不会穿出;
(2)子弹在木块中运动了多长时间.
解析 从动量的角度看,以子弹和木块组成的系统为研究对象,根据动量守恒
mv0=(M+m)v
从能量的角度看,该过程系统损失的动能全部转化为系统的内能.
阻力大小为F,设子弹、木块的位移大小分别为x1,x2,如题图所示,显然有x1-x2=L,
对子弹用动能定理
F·x1=mv-mv2①
对木块用动能定理
F·x2=Mv2②
①②相减得
F·L=mv-(M+m)v2=v
由上式可得
L=v
(2)以子弹为研究对象,由牛顿运动定律和运动学公式可得t==.
答案 见解析