题目
选择题:如图所示,子弹射入放在水平光滑地面上静止的木块而不穿出。以地面为参考系,下列说法中正确的说法是()A.子弹动能的减少等于子弹克服木块阻力所作的功。B.子弹克服木块阻力所作的功等于这一过程中产生的热。C.子弹——木块系统的机械能守恒。D.子弹的动能转变为木块的动能。
选择题:
如图所示,子弹射入放在水平光滑地面上静止的木块而不穿出。以地面为参考系,下列说法中正确的说法是()
A.子弹动能的减少等于子弹克服木块阻力所作的功。
B.子弹克服木块阻力所作的功等于这一过程中产生的热。
C.子弹——木块系统的机械能守恒。
D.子弹的动能转变为木块的动能。

题目解答
答案
A、根据动能定理得知,子弹克服阻力做功等于子弹动能的减小,故A正确;
、根据能量守恒可知,子弹动能的减小等于系统增加的内能和木块获得的动能之和,故
错误。
故本题正确答案为:A
解析
本题考查动能定理、能量守恒定律以及机械能守恒的条件等知识点。解题思路是根据动能定理分析子弹动能变化与做功的关系,再依据能量守恒定律判断系统能量的转化情况,最后根据机械能守恒的条件判断系统机械能是否守恒。
- 分析选项A:
- 根据动能定理,合外力对物体所做的功等于物体动能的变化量。
- 对于子弹,在射入木块的过程中,木块对子弹的阻力是子弹所受的合外力(水平方向)。
- 设子弹的初动能为$E_{k1}$,末动能为$E_{k2}$,木块对子弹的阻力为$f$,子弹相对于地面的位移为$x$,阻力做功为$W = -fx$(负号表示阻力方向与位移方向相反)。
- 由动能定理可得$W=\Delta E_{k}=E_{k2}-E_{k1}$,即$-fx = E_{k2}-E_{k1}$,移项可得$fx=E_{k1}-E_{k2}$。
- 这表明子弹克服木块阻力所作的功等于子弹动能的减少量,所以选项A正确。
- 分析选项B:
- 子弹射入木块过程中,子弹克服木块阻力做功,一部分转化为木块的动能,一部分转化为系统的内能(产生的热)。
- 设木块获得的动能为$E_{k木}$,系统产生的热为$Q$,子弹克服木块阻力做功为$W_{f}$。
- 根据能量守恒定律$W_{f}=E_{k木}+Q$,所以子弹克服木块阻力所作的功不等于这一过程中产生的热,选项B错误。
- 分析选项C:
- 机械能守恒的条件是只有重力或弹力做功,系统内没有其他形式的能量转化。
- 子弹射入木块过程中,子弹与木块之间存在摩擦力,摩擦力做功会将一部分机械能转化为内能,不满足机械能守恒的条件。
- 所以子弹 - 木块系统的机械能不守恒,选项C错误。
- 分析选项D:
- 子弹射入木块过程中,子弹的动能一部分转化为木块的动能,一部分转化为系统的内能(产生的热)。
- 并非子弹的动能全部转变为木块的动能,选项D错误。