子弹打木块典型例题.doc

高三物理专题：子弹射木块问题中的物理规律及其应用教学目标引导学生分析并总结子弹射木块中的物理规律，以便于触类旁通处理类似的问题教学过程高考中常见的“子弹射木块”类型题及解题思想在分析和解答动量守恒定律应用题时，“子弹射木块”是常见的类型题之一，若根据物理过程及实质将其分类，则可使问题简化．按实际中出现的类型大致可分为射入、射穿两类，具体分析如下：      一、 射入类其特点是：在某一方向上动量守恒，如子弹有初动量而木块无初动量，碰撞时间非常短，子弹射入木块后二者以相同速度一起运动．     规律：从运动情况看，子弹在木块内受到恒定的阻力做匀减速运动，木块受到子弹的恒力作用做匀加速运动，到二者速度相等时，水平方向的相互作用力为零，木块速度最大，此后二者一起做匀速运；从规律上看， 子弹、木块作为一个系统，因水平方向系统只受内力而不受外力作用，其动量守恒      二、穿透类其特点是：在某一方向动量守恒，子弹有初动量，木块有或无初动量，击穿时间很短，击穿后二者分别以某一速度度运动. 规律：选子弹和木块为一个系统，因系统水平方向不受外力，则水平方向动量守恒．选向右为正方向，据动量守恒定律求解。

  点评： ⑴一个系统不受外力或所受的合外力为零，系统内物体相互作用前后，系统的总动量保持不变； ⑵若系统在某一方向上如水平方向或竖直方向等不受外力，或外力与内力相比可忽略不计，则系统的总动量保持不变；⑶系统内各物体的动量变化、能量变化产生的原因归根到底是系统的内力作用的结果．子弹射木块类问题是一个常见的并且典型的问题，它涉及的物理规律比较广泛，今天这一节课我们要讨论的就是子弹射木块问题中的物理规律及其应用”典型例题：一、射入类例1：设一质量为M的木块放在光滑的水平面上，另一质量为m的子弹以速度水平射进木块内（如图所示）假设子弹进入木块深度为d时，子弹与木块具有共同速度，此时木块位移为，子弹位移为，假设子弹所受木块阻力f恒定不变则在该过程中，子弹、木块或系统可能遵循哪些物理规律呢？请写出相应的表达式设取向右方向为正方向）讨论画什么样的子弹射木块的运动示意图比较好 讨论总结以下内容：1、几何关系：2、对系统应用动量守恒定律： 3、用动量定理：对子弹： 对木块：4、用动能定理：对子弹：对木块：5、对系统应用能量转化和守恒定律:小结（思考题）：1、通常情况下，可不可以认为=0，=0，为什么？（由于子弹射木块时间极短，如果题目不要求考虑木块的长度，则可认为子弹和木块的位移均为0，射过之后，可认为子弹和木块仍在原来的位置。

2、如果平面不光滑，木块受摩擦力作用，这种情况还可以认为系统动量守恒吗？（外力虽不为0，但只要外力远小于内力，可以为动量是守恒3、假设木块厚度为L，子弹射穿木块的条件是什么？①假设木块足够长，子弹与木块最终速度相同，子弹射穿木块的条件是子弹与木块速度相等时，d≥L；或：②假设子弹能够到达木块另一端，子弹射穿木块的条件是d=L时，子弹速度≥木块速度例2：如图所示，有一质量为m的小物体，以水平速度v0 滑到静止在光滑水平面上的长木板的左端，已知长木板的质量为M，其上表面与小物体的动摩擦因数为μ，求木块的长度L至少为多大，小物体才不会离开长木板？（启发1）“小物体不会离开长木板”的临界条件是什么？生：小物体滑到木板的最右端时，小物体与木板达到相同的速度，保持相对静止而不离开木板启发2）小物体相对木块发生的位移是多少？（就是L）(要求学生完成，并请一位学生到黑板上板演)（启发2）小物体损失的机械能等于什么？则：v0v0例3．（1992年·全国）如图所示，一质量为M、长为l的长方形木板B放在光滑的水平地面上，在其右端放一质量为m的小木块A，m

要使两球不发生接触，则此时两球的相对位移d应满足关系式：d

1）从两个角度画出运动示意图，并写出相应的铁块从木板左端滑出的条件式；（2）如果铁块与木板间的滑动摩擦系数为μ，则要使铁块从木板左端滑出，要多大？请写出可能的表达式，并考虑选用哪几个表达式解题比较方便；（3）如果水平面不光滑，木板与水平面的滑动摩擦系数也为μ，则要使铁块从木板左端滑出，要多大？请写出可能的表达式，并考虑选用哪几个表达式解题比较方便分析画出两运动示意图如下： 写出相应的滑出条件式：当时，d≥L；或当d=L时，≤请两名学生在黑板上分别板书有关问题（2）、（3）的内容（如下），老师巡视学生情况，学生板书结束后，老师作点评 解析：（1）①对系统应用动量守恒定律：②用动量定理：对铁块： 对木板：③用动能定理：对铁块：对木板：④对系统应用能量转化和守恒定律:⑤应用牛顿第二定律：对铁块:； 对木板：⑥应用运动学知识：对铁块：作匀减运动，，…对木板：作匀速运动，，…⑦几何关系： ⑧滑出的条件：当时，d≥L；或当d=L时，≤2）①用动量定理：对铁块： 对木板：②用动能定理：对铁块：对木板：③对系统应用能量转化和守恒定律:④应用牛顿第二定律：对铁块:； 对木板：⑤应用运动学知识：对铁块：作匀减运动，，…对木板：作匀速运动，，…⑥几何关系： ⑦滑出的条件：当时，d≥L；或当d=L时，≤。

例8．一块质量为M长为L的长木板，静止在光滑水平桌面上，一个质量为m的小滑块以水平速度v0从长木板的一端开始在木板上滑动，直到离开木板，滑块刚离开木板时的速度为．若把此木板固定在水平桌面上，其他条件相同．求：v0Mm（1）求滑块离开木板时的速度v；（2）若已知滑块和木板之间的动摩擦因数为μ，求木板的长度．【答案】（1）；（2）解析：（1）设长木板的长度为l，长木板不固定时，对M、m组成的系统，由动量守恒定律，得 ①由能量守恒定律，得 ②当长木板固定时，对m，根据动能定理，有 ③联立①②③解得（2）由①②两式解得例9：(20分)如图所示，质量为mA=4.9㎏，长为L=0.50m，高为h=0.20m的木块A放在水平地面上，质量为mB=1.0kg的小木块B（可视为质点）放在A的一端，质量为mC=0.10kg，初速度为v0=100m/s的子弹C从A的另一端射入并和它一起以共同速度运动（射入时间忽略不计）若A和B之间接触面光滑，A和地面间动摩擦因数为μ=0.25求：（1）子弹刚射入木块A后它们的共同速度；（2）子弹射入A后到B落地的时间t；（3）A滑行的总的距离s例10：一轻质弹簧，两端连接两滑块A和B，已知mA=0.99kg ， mB=3kg，放在光滑水平桌面上，开始时弹簧处于原长。

现滑块A被水平飞来的质量为mc=10g，速度为400m/s的子弹击中，且没有穿出，如图所示，试求：（1）子弹击中A的瞬间A和B的速度（2）以后运动过程中弹簧的最大弹性势能（3）B可获得的最大动能解：（1）子弹击中滑块A的过程中，子弹与滑块A组成的系统动量守恒mC=（mC+mA）vA （2）对子弹滑块A、B和弹簧组成的系统，A、B速度相等时弹性势能最大根据动量守恒定律和功能关系可得： =6 J（3）设B动能最大时的速度为vB′，A的速度为vA′，则 B获得的最大动能补充练习1．位于光滑水平面的小车上放置一螺旋线管，一条形磁铁沿着螺线管的轴线水平地穿过，如图3所示在此过程中（ ） A．磁铁做匀速运动 B．磁铁和螺线管系统的动。