动量守恒之滑块子弹打木块模型(20201209234312).docx

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1、动量守恒定律的应用1子弹打木块模型模型：质量为M长为I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V。射入木块，穿出时子弹速度为v,求子弹与木块作用过程中系统损失的机械能。解：如图，设子弹穿过木块时所受阻力为f,突出时木块速度为V,位移为S,则子弹位移为(S+I)。水平方向不受外力，由动量守恒定律得：mvo=mv+MV①由动能定理，对子弹心1)=心2昴％对木块fs=-MV202由①式得冬辭“0v)代入③式有fs=2M?5②+④得fL—v2~mv2<=mv2川[一(V。v)]2}I*—s_4(VoV)2④222M结论：系统损失的机械能等于因摩擦而产生的内能，且等于摩擦

2、力与两物体相对位移的乘积。即Q=AE系统=fS相问题：①若要子弹刚好能(或刚好不能)穿出木块，试讨论需满足什么条件?②作出作用过程屮二者的速度•时间图像，你会有什么规律发现？例题：一木块置于光滑水平地面上，一子弹以初速V。射入静止的木块，子弹的质量为打入木块的深度为d,木块向前移动S后以速度v与子弹一起匀速运动，此过程中转化为内能的能量为a1,2、m(vov)vdm(vov)A•匚m^v2vov)B.mvo(vov)C.D.vd2v，2sS滑块、子弹打木块模型练习1在光滑水平面上并排放两个相同的木板，长度均为L=1.00m,一质量与木板相同的金属块，...2以Vo=2.OOm/

3、s的初速度向右滑上木板A,金属块与木板间动摩擦因数为卩=0.1,g取10m/so求两木板的最后速度。，IAIB…二2.如图示，一质量为M长为I的长方形木块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

4、长木板C两端相向水平地滑上长木板。如图示。设物块A、B与长木板C间的动摩擦因数为卩，A、B、C三者质量相等。⑴若A、B两物块不发生碰撞，则由开始滑上C到AB都静止在C上为止，B通过的总路程多大？经历的时间多长？ri—>_c⑵为使A、B两物块不发生碰撞，长木板C至少多长?g=10m/s2o求：要使物块A最终不脱4•在光滑水平面上静止放置一长木板B,B的质量为M=2kg同，B右端距竖直墙5m现有一小物块A,质量为m=1kg,以vo=6m/s的速度从B左端水平地滑上B。如图所示。A、B间动摩擦因数为尸0.4,B与墙壁碰撞时间极短，且碰撞时无能量损失。取离B木板，木板B的最短长度是多少

5、？5.如图所示，在光滑水平面上有一辆质量为M=4.00kg的平板小车，车上放一质量为m=1.96kg的木块，木块到平板小车左端的距离L=1.5m,车与木块一起以v=0.4m/s的速度向右行驶，一颗质量为m=0.04kg的子弹以速度vo从右方射入木块并留在木块内,已知子弹与木块作用时间很短，2木块与小车平板间动摩擦因数卩=0.2,取g=10m/s。问：若要让木块不从小车上滑出，子弹初速度应满足什么条件?h」T肓才v6.一质量为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,在小车正屮放一质量为m长度为0.1m的物块，物块与小车间动摩擦因数卩=0.15。如图示。现给物

6、块一个水平向右的瞬时冲量，使物块获得Vo=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: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。mvomwmvo卿丫陋A22qUJ(M22y1m/s或1m/s1.金属块在板上滑动过程屮，统动量守恒。联立解得：voo(舍)或vofm/s二终停在AL寺喻蘇s121zmvo、m)v2C:QT；-m)VVi1/m/巒那儒终停在什么位置要进行判断。V26Sv,相好位¥朗，则有假设金属块最mvoomv12m9x-mvo23mV2解得:x3mL,因此假定不合理，金属块一定会滑

7、上3Bo设x为金属块相对B的位移，VkV2表示A、B最后的速度,v。'为金属块离开A滑上B瞬间的速度。有：在mvomvo2mvimgLgmvo扌mvo2丄2mvi22全过程mvomvi2mv2金属块与Bo可分开列式，也可采用子过程t全过程列式，实际上是整体t部分隔离法的一种变化。2.(DA恰未滑离B板，贝UA达B最左端时具有相同速度V,有MVo・mvo=(M+m)v/•v-一v°MmM>m,•••v>o,即与B板原速同向。★解中，整个物理过程可分为金属块分别在A、B上滑动两个子过程，对应的子