子弹打木块模型1.ppt

* 子弹打木块专题 例1、 子弹以一定的初速度射入放在光滑水平面上的木块中，并共同运动下列说法中正确的是： ( ) A、子弹克服阻力做的功等于木块动能的增加与摩 擦生的热的总和 B、木块对子弹做功的绝对值等于子弹对木块做的功 C、木块对子弹的冲量大小等于子弹对木块的冲量 D、系统损失的机械能等于子弹损失的动能和子弹 对木块所做的功的差 A C D 南京04年检测二17 如图示，在光滑水平桌面上静置一质量为M=980克的长方形匀质木块，现有一颗质量为 m=20克的子弹以v0 = 300m/s 的水平速度沿其轴线射向木块，结果子弹留在木块中没有射出，和木块一起以共同的速度运动。已知木块沿子弹运动方向的长度为L=10cm，子弹打进木块的深度为d=6cm，设木块对子弹的阻力保持不变。 （1）求子弹和木块的共同的速度以及它们在此过程中所增加的内能。 （2）若子弹是以V0 = 400m/s的水平速度从同一方向射向该木块的，则它能否射穿该木块？ （3）若能射穿木块，求子弹和木块的最终速度是多少？ v0 v0 V 解：（ 1）由动量守恒定律 mv0 =(M+m)V V=6m/s 系统增加的内能等于系统减少的动能 Q = fd=1/2×mv02 -1/2× (M+m)V2 =900-1/2×36=882J （ 2）设以400m/s射入时，仍不能打穿，射入深度为d ′ 由动量守恒定律 mV0 = (M+m)V′ V′=8m/s Q′= fd′=1/2×mv0′2 -1/2× (M+m)V′2 =1600-1/2×64=1568J d′/ d = 1568/882=16/9 ∴ d′=16/9×6=10.7cm L 所以能穿出木块 题目 下页 v1 v2 （3）设射穿后，最终子弹和木块的速度分别为v1和v2, 系统产生的内能为 f L=10/6×fd=5/3×882=1470 J 由动量守恒定律 mV0 =mv1+Mv2 由能量守恒定律 fL= 1/2×mV0 2 - 1/2× Mv12 - 1/2× mv22 代入数字化简得 v1+49v2 =400 v12 +49v22 =13000 消去v1得 v22 -16 v2 +60=0 解得 v1=106 m/s v2=6 m/s 题目 上页 例2、 如图所示，质量为M =2kg的小车放在光滑水平面上，在小车右端放一质量为m=1kg 的物块。两者间的动摩擦因数为μ=0.1，使物块以v1=0.4m/s 的水平速度向左运动，同时使小车 以v2=0.8m/s 的初速度水平向右运动， （取g= 10m/s2）求： （1）物块和小车相对静止时，物块和小车的速度大小和方向 （2）为使物块不从小车上滑下，小车的长度L至少多大？ M m v1 v2 解：（1）木块先向左匀减速运动到0，再匀加速运动到共同速度V M m V1 M m V V 由动量守恒定律 (m+M)V=Mv2-mv1 V=0.4m/s （2）由能量守恒定律 μmgL=1/2×Mv22+ 1/2×mv12 - 1/2×(m+M)V2 L=0.48m （8分）一质量为M的长木板B 静止在光滑水平面上，一质量为m 的小滑块A（可视为质点）以水平速度 v0从长木板的一端开始在木板上滑动，到达另一端滑块刚离开木板时的速度为1/3v0 ，若把此木板固定在水平桌面上，其它条件相同，求：滑块离开木板时的速度。 96年全国24 解：木板不固定时，如图示： S2 v0 /3 V B A L v0 L A f1 B f2 由动量守恒定律 m v0=1/3 mv0+MV V=2mv0/3M 由能量守恒定律 fL=1/2·mv02-1/2m·1/9 v02-1/2·MV2 = 2/9·m v02 (2-m/M) 若把此木板固定在水平桌面上，滑块离开木板时 的速度为v ， 由动能定理 - fL=1/2·m v 2 - 1/2·mv02 由以上四式解得 例4、如图所示，质量为M的小车左端放一质量为m的物体.物体与小车之间的摩擦系数为μ，现在小车与物体以速度v0在水平光滑地面上一起向右匀速运动.当小车与竖直墙壁发生弹性碰撞后，物体在小车上向右滑移一段距离后一起向左运动，求物体在小车上滑移的最大距离. M m v0 解：小车碰墙后速度