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高三物理二轮复习训练子弹打木块模型


高三物理
20130126

子弹打木块模型

教师:任利明

创设情境 :质量为 M、长为 l 的木块静止在光滑水平面上,现有一质量为 m 的子弹以水平初速 v0 射入木块, 穿出时子弹速度为 v,同学们可以根据所给条件任意编出问题(开放性试题) ,例如:求木块对地位移、子弹对地 位移、木块动能增加量、子弹动能减少量、系统生热、相互作用时间等等。 分析:设子弹穿过木块时所受阻力为 f,穿出时木块速度为 V,位移为 S 木,子弹速度为 v,位移为 S 子。 设向右为正方向 由动量定理 对子弹 -ft 子= mv ? mv0 对木块 由动量守恒定律 对系统 由动能定理,

ft 木= MV ? 0 mv0 = mv + MV
2 fS 子= 1 mv 2 ? 1 mv0

l v0 M V v

对子弹 对木块

2

2

fS 木= 1 MV 2 ? 0
2

S木
2 ? ( mv 2 ? fl= mv0

由能量守恒定律 对系统

Q=Δ Ek

1 2

1 2

1 MV 2 ) 2

典型考题: 1、两块长木板 A 和 B,静止在光滑的水平面上。它们质量分别为 mA=0.5kg, mB=0.4kg,小木块 C 可视为质 点,质量 mC=0.1kg,C 以速度 v0=10m/s,沿 A 板上表面向右运动,最后 C 与 B 相对静止,并以共同速度 v=1.5m/s 运动,已知 C 与 B 板间动摩擦因数μ =0.5。g 取 10m/s2。 求:(1)C 木块刚离开 A 板时,C 和 A 的速度各为多少? (2)到 C 木块与 B 板相对静止时,C 在 B 上滑行的距离

2、一质量为 m、两端有挡板的小车静止在光滑水平面上,两挡板间距离为 1.1m,在小车正中放一质量为 m、长 度为 0.1m 的物块,物块与小车间动摩擦因数μ =0.15。如图示。现给物块一个水平向右的瞬时冲量,使物块获得 v0 =6m/s 的水平初速度。物块与挡板碰撞时间极短且无能量损失。求: v0 ⑴小车获得的最终速度; ⑵物块相对小车滑行的路程; ⑶物块与两挡板最多碰撞了多少次; ⑷物块最终停在小车上的位置。

3、如图所示,一质量为 M 的平板车 B 放在光滑水平面上,在其右端放一质量为 m 的小木块 A,m<M,A、B 间动摩擦因数为μ ,现给 A 和 B 以大小相等、方向相反的初速度 v0,使 A 开始向左运动,B 开始向右运动,最后 A 不会滑离 B。 求: (1)A、B 最后的速度大小和方向; (2)小木块向左运动到离出发点最远处时,平板车向右运动的位移大小; (3)作出整个过程的 v-t 图像。

4、在光滑水平面上静止放置一长木板 B,B 的质量为 M=2 ㎏同,B 右端距竖直墙 5m,现有一小物块 A,质量为 m=1 ㎏,以 v0=6m/s 的速度从 B 左端水平地滑上 B。如图所示。A、B 间动摩擦因数为μ =0.4,B 与墙壁碰撞时间极短, 2 且碰撞时无能量损失。取 g=10m/s 。求:要使物块 A 最终不脱离 B 木板,木板 B 的最短长度是多少?
A v0 B 5m


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