2019高考物理一輪復習 微專題系列之熱點專題突破 專題34 動量守恒定律的應用之子彈打木塊問題（滑塊類問題）學案.doc

突破34 動量守恒定律的應用之子彈打木塊問題(滑塊類問題)子彈射擊木塊的兩種典型情況1木塊放置在光滑的水平面上運動性質(zhì)：子彈對地在滑動摩擦力作用下做勻減速直線運動；木塊在滑動摩擦力作用下做勻加速運動。處理方法：把子彈和木塊看成一個系統(tǒng)，系統(tǒng)水平方向動量守恒；系統(tǒng)的機械能不守恒；對木塊和子彈分別利用動能定理。2木塊固定在水平面上運動性質(zhì)：子彈對地在滑動摩擦力作用下做勻減速直線運動；木塊靜止不動。處理方法：對子彈應用動能定理或牛頓第二定律。兩種類型的共同點：(1)系統(tǒng)內(nèi)相互作用的兩物體間的一對滑動摩擦力做功的總和恒為負值(因為有一部分機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能)；(2)摩擦生熱的條件：必須存在滑動摩擦力和相對滑行的路程，大小為Qfs，其中f是滑動摩擦力的大小，s是兩個物體的相對路程(在一段時間內(nèi)“子彈”射入“木塊”的深度，就是這段時間內(nèi)兩者的相對路程，所以說是一個相對運動問題)?！镜淅咳鐖D所示，在光滑水平面上有一輛質(zhì)量M8 kg的平板小車，車上有一個質(zhì)量m1.9 kg的木塊，木塊距小車左端6 m(木塊可視為質(zhì)點)，車與木塊一起以v1 m/s的速度水平向右勻速行駛一顆質(zhì)量m00.1 kg的子彈以v0179 m/s的初速度水平向左飛，瞬間擊中木塊并留在其中如果木塊剛好不從車上掉下，求木塊與平板小車之間的動摩擦因數(shù)(g10 m/s2) 【答案】：0.54Q(mm0)gs(mm0)vMv2(mm0M)v聯(lián)立并代入數(shù)據(jù)解得0.54.總結(jié)提升對于滑塊類問題，往往通過系統(tǒng)內(nèi)摩擦力的相互作用而改變系統(tǒng)內(nèi)的物體的運動狀態(tài)，既可由兩大定理和牛頓運動定律分析單個物體的運動，又可由守恒定律分析動量的傳遞、能量的轉(zhuǎn)化，在能量轉(zhuǎn)化方面往往用到E內(nèi)E機F滑x相?！靖櫠逃枴?(多選)如圖所示，質(zhì)量為m的子彈水平射入質(zhì)量為M、放在光滑水平地面上靜止的木塊，子彈未穿透木塊，則從子彈接觸木塊到隨木塊一起勻速運動的過程中木塊動能增加了5 J，那么此過程中系統(tǒng)產(chǎn)生的內(nèi)能可能為() A16 JB11.2 JC4.8 J D3.4 J【答案】AB.【解析】 法二：本題也可用圖象法，畫出子彈和木塊的vt圖象如圖所示，根據(jù)vt圖象與坐標軸所圍面積表示位移，OAt的面積表示木塊的位移s，OAv0的面積表示子彈相對木塊的位移d，系統(tǒng)產(chǎn)生的內(nèi)能Qfd，木塊得到的動能Ek1fs，從圖象中很明顯可以看出d>s，故系統(tǒng)產(chǎn)生的內(nèi)能大于木塊得到的動能2. 如圖所示。質(zhì)量M2 kg的足夠長的小平板車靜止在光滑水平面上，車的一端靜止著質(zhì)量為MA2 kg的物體A(可視為質(zhì)點)。一個質(zhì)量為m20 g的子彈以500 m/s的水平速度射穿A后，速度變?yōu)?00 m/s，最后物體A靜止在車上。若物體A與小車間的動摩擦因數(shù)0.5(g取10 m/s2)。 (1)平板車最后的速度是多大？(2)全過程損失的機械能為多少？(3)A在平板車上滑行的時間為多少？【答案】(1)2m/s (2)2392J (3)0.4s。3. 一質(zhì)量為M、長為l的長方形木板B放在光滑的水平地面上，在其右端放一質(zhì)量為m的小木塊A，m<M?，F(xiàn)以地面為參考系，給A和B以大小相等、方向相反的初速度，如圖所示，使A開始向左運動、B開始向右運動，但最后A剛好沒有滑離B板。 (1)若已知A和B的初速度大小為v0，求它們最后速度的大小和方向；(2)若初速度的大小未知，求小木塊A向左運動到達的最遠處(從地面上看)離出發(fā)點的距離?！敬鸢浮?1)v0水平向右(2)l【解析】(1)用動量守恒定律求解：系統(tǒng)水平方向動量守恒，取水平向右為正方向。小木塊A不滑離B板的條件是二者最終處于相對靜止，設此時共同速度為v。由動量守恒定律得：Mv0mv0(Mm)v，可得：vv0因為M>m，故v方向水平向右。(2)功能關系：當木塊A相對于地向左運動距離最遠時，末速度為零，在這過程中，克服摩擦力Ff做功