“子弹打击木块”的模型及其应用.pdfVIP

维普资讯 第 32卷 第 1o期 中学物理教学参考 Vo1．32 No．10 2003年 10月 PhysicsTeachinginM iddleSchools oct．2003 “子弹打击木．块的模型及共应用 孙德 波 (山东省济南市长清第五 中学 250309) 建立和研究实际问题 的物理模型既可 以更概括 、 运动知识 的结合题 目，二者碰撞 时间极短 ，可以近似认 更简捷 、更普遍地描述物理规律 ，又可 以简捷地解决实 为二者在碰撞过程 中，木块无摆动 ，然 ．．rzz4~ 际 问题．在动量守恒 定律应用 中，有很 多题 目是 “子弹 后，二者以共同速度做圆周运动，受力 1 打击木块”模型的变形及其综合应用．在分析和解答此 分析如图4所示．对二者组成的系统应 iE]’ 类 问题 时 ，联想模 型 ，通过类 比和等效 的方法 ，就 能抓 用水平方 向动量 守恒 ，得 肼 住 问题 的物理本质 ，使 问题迅速得到解决．“子弹打击 。一(+M)731)7)I一 ．① 图 。 木块”的模型一般分为两类 ，具体分析如下： 一 碰撞完毕后 ，二者 以速度 ·做 圆周运动 ， 、 第一类情况 ：子弹打击木块未射穿 模 型 1 如 图 1所示 ，质量为 口。 据圆周运动规律可知 Ir 7一 ( + )g— T(M +m)vlz M的木块放在光滑的水平面上，质 ，，，，l，，7777，777． ， ② [f] 量为 m 的子弹以速度 o水平射 向 厂==1 ① 、②式联立 ．得 (锕t+肘 木块 (设子弹 在木块 内受恒 定 阻 ’iIiiplllllsIJirr／111’ 力)．但没有射穿木块 ．求木块 的最 图 1 丁一 (M+ )g+ ． 1tt4 大速 度? 例 2 如 图 5所示 ，质量 为 M 的木块放 在光滑 的 解析 子弹在木块 内受到恒定的阻力做匀减速运 水平面上 ，质量为 m 的子弹以初速 动 ，木块受到子弹的恒力作用做匀 度 。水平射 向木块 ，设木块并未射 加速运动 ，到二者速度相等 时 ，水 穿且子弹受到 的阻力 ，恒定 ，求 ： 平方 向的相互作用力为零 ，木块速 (1)木块 的最大速度? 度最 大 ，此后二者一起做匀速运 (2)木块 的最短水平长度? 动 ，其 一t图象如 图2所示． (3)木块速度达 到最大 时 ，子 图 5 选子弹 、木块为一个系统 ，因 图 2 弹进入木块 的深度与木块 的位移 水平方 向系统不受外力 ，其动量守 之 比? 恒 ，即 解析 (