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

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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：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)，①系統(tǒng)水平方向動量守恒；②系統(tǒng)的機械能不守恒；③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：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化為內能)； (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Q＝fs，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“子彈”射入“木塊”的深度，就是這段時間內兩者的相對路程，所以說是一個相對運動問題)。 【典例】如圖所示，在光滑水平面上有一輛質量M＝8 kg的平板小車，車上有一個質量m＝1.9 kg的木塊，木塊距小車左端6 m(木塊可視為質點)，車與木塊一起以v＝1 m/s的速度水平向右勻速行駛．一顆質量m0＝0.1 kg的子彈以v0＝179 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)μ(g＝10 m/s2)． 【答案】：0.54 Q＝μ(m＋m0)gs＝(m＋m0)v＋Mv2－(m＋m0＋M)v ③ 聯(lián)立①②③并代入數(shù)據(jù)解得μ＝0.54. 總結提升 對于滑塊類問題，往往通過系統(tǒng)內摩擦力的相互作用而改變系統(tǒng)內的物體的運動狀態(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、能量的轉化，在能量轉化方面往往用到ΔE內＝ΔE機＝F滑x相。 【跟蹤短訓】 1．(多選)如圖所示，質量為m的子彈水平射入質量為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)產生的內能可能為(　　) A．16 J　　　　　　　　　 B．11.2 J C．4.8 J D．3.4 J 【答案】AB. 【解析】 法二：本題也可用圖象法，畫出子彈和木塊的v－t圖象如圖所示， 根據(jù)v－t圖象與坐標軸所圍面積表示位移，ΔOAt的面積表示木塊的位移s，ΔOAv0的面積表示子彈相對木塊的位移d，系統(tǒng)產生的內能Q＝fd，木塊得到的動能Ek1＝fs，從圖象中很明顯可以看出d>s，故系統(tǒng)產生的內能大于木塊得到的動能． 2. 如圖所示。質量M＝2 kg的足夠長的小平板車靜止在光滑水平面上，車的一端靜止著質量為MA＝2 kg的物體A(可視為質點)。一個質量為m＝20 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)μ＝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，在其右端放一質量為m的小木塊A，mm，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