滑塊子彈打木塊模型.doc

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1、滑塊、子彈打木塊模型子彈打木塊模型：包括一物塊在木板上滑動等。μN(yùn)S相=ΔEk系統(tǒng)=Q，Q為摩擦在系統(tǒng)中產(chǎn)生的熱量。②小球在置于光滑水平面上的豎直平面內(nèi)弧形光滑軌道上滑動：包括小車上懸一單擺單擺的擺動過程等。小球上升到最高點(diǎn)時(shí)系統(tǒng)有共同速度(或有共同的水平速度)；系統(tǒng)內(nèi)彈力做功時(shí)，不將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為其它形式的能，因此過程中系統(tǒng)機(jī)械能守恒。例題：質(zhì)量為M、長為l的木塊靜止在光滑水平面上，現(xiàn)有一質(zhì)量為m的子彈以水平初速v0射入木塊，突出時(shí)子彈速度為v，求子彈與木塊作用過程中系統(tǒng)損失的機(jī)械能。lv0vS解：如圖，設(shè)子彈穿過木塊時(shí)所

2、受阻力為f，突出時(shí)木塊速度為V，位移為S，則子彈位移為(S+l)。水平方向不受外力，由動量守恒定律得：mv0=mv+MV①由動能定理，對子彈-f(S+l)=②對木塊fS=③由①式得V=代入③式有fS=④②+④得fl=由能量守恒知，系統(tǒng)減少的機(jī)械能等于子彈與木塊摩擦而產(chǎn)生的內(nèi)能。即Q=fl，l為子彈現(xiàn)木塊的相對位移。結(jié)論：系統(tǒng)損失的機(jī)械能等于因摩擦而產(chǎn)生的內(nèi)能，且等于摩擦力與兩物體相對位移的乘積。即Q=ΔE系統(tǒng)=μN(yùn)S相其分量式為：Q=f1S相1+f2S相2+……+fnS相n=ΔE系統(tǒng)v0AB1．在光滑水平面上并排放兩個相同

3、的木板，長度均為L=1.00m，一質(zhì)量與木板相同的金屬塊，以v0=2.00m/s的初速度向右滑上木板A，金屬塊與木板間動摩擦因數(shù)為μ=0.1，g取10m/s2。求兩木板的最后速度。v0ABv0l2．如圖示，一質(zhì)量為M長為l的長方形木塊B放在光滑水平面上，在其右端放一質(zhì)量為m的小木塊A，m＜M，現(xiàn)以地面為參照物，給A和B以大小相等、方向相反的初速度(如圖)，使A開始向左運(yùn)動，B開始向右運(yùn)動，但最后A剛好沒有滑離B板。以地面為參照系。⑴若已知A和B的初速度大小為v0，求它們最后速度的大小和方向；⑵若初速度的大小未知，求小木塊A

4、向左運(yùn)動到最遠(yuǎn)處(從地面上看)到出發(fā)點(diǎn)的距離。A2v0v0BC3．一平直木板C靜止在光滑水平面上，今有兩小物塊A和B分別以2v0和v0的初速度沿同一直線從長木板C兩端相向水平地滑上長木板。如圖示。設(shè)物塊A、B與長木板C間的動摩擦因數(shù)為μ，A、B、C三者質(zhì)量相等。⑴若A、B兩物塊不發(fā)生碰撞，則由開始滑上C到A、B都靜止在C上為止，B通過的總路程多大？經(jīng)歷的時(shí)間多長？⑵為使A、B兩物塊不發(fā)生碰撞，長木板C至少多長？4．在光滑水平面上靜止放置一長木板B，B的質(zhì)量為M=2㎏同，B右端距豎直墻5m，現(xiàn)有一小物塊A，質(zhì)量為m=1㎏，以

5、v0=6m/s的速度從B左端水平地滑上B。如圖Av05mB所示。A、B間動摩擦因數(shù)為μ=0.4，B與墻壁碰撞時(shí)間極短，且碰撞時(shí)無能量損失。取g=10m/s2。求：要使物塊A最終不脫離B木板，木板B的最短長度是多少？Lv0mv5．如圖所示，在光滑水平面上有一輛質(zhì)量為M=4.00㎏的平板小車，車上放一質(zhì)量為m=1.96㎏的木塊，木塊到平板小車左端的距離L=1.5m，車與木塊一起以v=0.4m/s的速度向右行駛，一顆質(zhì)量為m0=0.04㎏的子彈以速度v0從右方射入木塊并留在木塊內(nèi)，已知子彈與木塊作用時(shí)間很短，木塊與小車平板間動摩

6、擦因數(shù)μ=0.2，取g=10m/s2。問：若要讓木塊不從小車上滑出，子彈初速度應(yīng)滿足什么條件？6．一質(zhì)量為m、兩端有擋板的小車靜止在光滑水平面上，兩擋板間距離為1.1m，在小車正中放一質(zhì)量為m、長度為0.1m的物塊，物塊與小車間動摩擦因數(shù)μ=0.15。如圖示。現(xiàn)給物塊一個水平向右的瞬時(shí)沖量，使物塊獲得v0=6m/s的水平初速度。物塊與擋板碰撞時(shí)間極短且無能量損失。求：v0⑴小車獲得的最終速度；⑵物塊相對小車滑行的路程；⑶物塊與兩擋板最多碰撞了多少次；⑷物塊最終停在小車上的位置。7．一木塊置于光滑水平地面上，一子彈以初速v0

7、射入靜止的木塊，子彈的質(zhì)量為m，打入木塊的深度為d，木塊向前移動S后以速度v與子彈一起勻速運(yùn)動，此過程中轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的能量為A．B.C.D.參考答案1.金屬塊在板上滑動過程中，統(tǒng)動量守恒。金屬塊最終停在什么位置要進(jìn)行判斷。假設(shè)金屬塊最終停在A上。三者有相同速度v，相對位移為x，則有解得：，因此假定不合理，金屬塊一定會滑上B。設(shè)x為金屬塊相對B的位移，v1、v2表示A、B最后的速度，v0′為金屬塊離開A滑上B瞬間的速度。有：在A上全過程聯(lián)立解得：∴*解中，整個物理過程可分為金屬塊分別在A、B上滑動兩個子過程，對應(yīng)的子系統(tǒng)為整體

8、和金屬塊與B?？煞珠_列式，也可采用子過程→全過程列式，實(shí)際上是整體→部分隔離法的一種變化。2．⑴A恰未滑離B板，則A達(dá)B最左端時(shí)具有相同速度v，有Mv0-mv0=(M+m)v∴M＞m,∴v＞0,即與B板原速同向。⑵A的速度減為零時(shí)，離出發(fā)點(diǎn)最遠(yuǎn)，設(shè)A的初速為v0，A、B摩擦力為f，向左運(yùn)動對地最遠(yuǎn)位移為