第二轮专题复习：子弹打木块、板块问题.doc

第二轮高三物理复习专题：“子弹打木块“和“板块”问题（2014.03） 一、“子弹打木块”模型 　　　质量为m子弹，以速度V0射向静止在光滑水平面上的木块并留在其中，木块的质量为M。已知子弹在木块中运动所受阻力恒为f，求： （1）子弹、木块相对静止时的速度v； （2）子弹、木块发生的位移S1、S2以及子弹打进木块的深度S相； （3）比较S1、S2、S相的大小关系； （4）要使子弹不穿出木块，木块至少多长？ （5）系统损失的机械能ΔE、系统增加的内能。 方法一：动能定理 解：子弹与木块组成的系统动量守恒，由动量守恒定律得 mv0=(M+m)v 对子弹由动能定理得 —fS1=mv2/2—mv02/2 对木块由动能定理得 fS2=Mv2/2—0 　 且S相＝S1—S2 由以上各式解得：S1=Mm（M+2m）v02/2f(M+m)2，S2=Mm2v02/2f(M+m)2，S相=Mmv02/2f(M+m) 方法二：能量的转化与守恒定律 解：子弹与木块组成的系统动量守恒，设共同运动的速度为v，由动量守恒定律得 　mv0=(M+m)v 对子弹与木块组成的系统由能量守恒定律得 fd = mv02/2—（M＋m）v2/2 由以上各式解得：S相=Mmv02/2f(M+m) 则系统损失的机械能ΔE= mv02/2—（M＋m）v2/2=Mmv02/2(M+m) 系统增加的内能Q=fs相。 方法三：v－t图象法 从图象比较S1、S2、S相的大小关系。 二、“子弹打木块”模型的变形 变形一：改变条件 1、如图木块与水平桌面间的接触是光滑的，子弹沿水平方向射入木块后留在木块内，将弹簧压缩到最短。现将子弹、木块和弹簧作为一个系统，则此系统开始射入木块到压缩至最短的整个过程中， A、动量守恒，机械能不守恒 B、动量不守恒，机械能不守恒 C、动量守恒，机械能不守恒 D、动量不守恒，机械能守恒 2、厚度为d木块与水平桌面间的接触是光滑的，当木块固定时子弹刚好不能射出，求木块不固定时子弹射入木块的深度。（已知子弹、木块的质量分别为m、M） 变形二：改换外形——板块问题 3、在光滑的水平轨道上有两个半径都是r的小球A和B，质量分别为m和2m，当两球心间的距离大于d（d2r）时，两球间无相互作用力；小于或等于d时，存在恒定的斥力F。当A球从较远处以速度v0向原来静止的B球运动，欲使两球不相碰，v0应满足什么条件？　 4、物块质量m=4Kg，以速度v0=2m/s水平滑到一静止的木板上，木板质量M＝16Kg，物块与木板间的摩擦因数μ＝0.2，不计其它摩擦（g=10m/s2),求：（1）要使物块不滑下木板至少多长？（2）物块在木板上滑行多长时间？　 5、光滑水平面上，木板以V0向右运动，木块m轻轻放上木板的右端，令木块不会从木板上掉下来，两者间动摩擦因数为，求：:（1）从m放上M至相对静止，m发生的位移；（2）系统增加的内能；（3）木板至少多长？（4）若对长木板施加一水平向右的作用力，使长木板速度保持不变，则相对滑动过程中，系统增加的内能以及水平力所做的功为多少？ 6、如图所示，一质量为、长为的长方形木板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，．现以地面为参照系，给A和B以大小相等、方向相反的初速度如图，使A开始向左运动、B开始向右运动，但最后A刚好没有滑离板以地面为参系1）若已知A和B的初速度大小为，求它们最后的速度的大小和方向若初速度的大小未知，求小木块A向左运动到达的最远处从地面上看离出发点的距离m的铁块，现给铁块一个水平向右的瞬时冲量使其以初速度V0开始运动，并与固定在木板另一端的弹簧相碰后返回，恰好又停在木板左端。求：（1）整个过程中系统克服摩擦力做的功。（2）若铁块与木板间的动摩擦因数为，则铁块对木块相对位移的最大值是多少？（3）系统的最大弹性势能是多少？ 8、质量为m的木块和质量为M的木板，以相同的速度v0运动，木板与墙正碰不损失能量，最终二物体以速度v向左运动。求木块相对地面的最大位移与相对木板运动的位移之比。 9、在光滑的水平面上，质量为m1的小车通过一不可伸长的轻绳与质量为m2的拖车相连，另有质量为的物体m3放在拖车的平板上，物体与平板间的摩擦因数为μ。开始时拖车静止，绳未拉紧，当小车以速度v0向右运动时，求：（1）三个物体共同运动时的速度多大？（2）物体在拖车上移动的距离多大？ 10、如图所示，光滑水平面上有一静止小车B，左端固定一砂箱，砂箱的右端连接一