题目
一颗质量为0.002kg,速率为700m/s的子弹,打穿一块木板后,速率降到400m/s。则在此过程中受到的外力所做功W等于( )A. 330JB. -330JC. 280JD. 140J
一颗质量为0.002kg,速率为700m/s的子弹,打穿一块木板后,速率降到400m/s。则在此过程中受到的外力所做功W等于( )
A. 330J
B. -330J
C. 280J
D. 140J
题目解答
答案
B. -330J
解析
步骤 1:确定子弹的初速度和末速度
子弹的初速度为700m/s,末速度为400m/s。
步骤 2:应用动能定理
动能定理表明,外力对物体所做的功等于物体动能的变化。动能的计算公式为$E_k = \frac{1}{2}mv^2$,其中$m$是物体的质量,$v$是物体的速度。
步骤 3:计算子弹动能的变化
子弹的初动能为$E_{k1} = \frac{1}{2}m{v_1}^2$,末动能为$E_{k2} = \frac{1}{2}m{v_2}^2$。动能的变化量为$W = E_{k2} - E_{k1}$。
步骤 4:代入数值计算
将子弹的质量$m = 0.002kg$,初速度$v_1 = 700m/s$,末速度$v_2 = 400m/s$代入动能变化量的公式中,计算得到$W = \frac{1}{2} \times 0.002 \times 400^2 - \frac{1}{2} \times 0.002 \times 700^2 = -330J$。
子弹的初速度为700m/s,末速度为400m/s。
步骤 2:应用动能定理
动能定理表明,外力对物体所做的功等于物体动能的变化。动能的计算公式为$E_k = \frac{1}{2}mv^2$,其中$m$是物体的质量,$v$是物体的速度。
步骤 3:计算子弹动能的变化
子弹的初动能为$E_{k1} = \frac{1}{2}m{v_1}^2$,末动能为$E_{k2} = \frac{1}{2}m{v_2}^2$。动能的变化量为$W = E_{k2} - E_{k1}$。
步骤 4:代入数值计算
将子弹的质量$m = 0.002kg$,初速度$v_1 = 700m/s$,末速度$v_2 = 400m/s$代入动能变化量的公式中,计算得到$W = \frac{1}{2} \times 0.002 \times 400^2 - \frac{1}{2} \times 0.002 \times 700^2 = -330J$。