人教版物理必修二课件子弹打木块专题
“子弹打木块”模型和“滑块—木板”模型-高考物理复习课件
B.子弹对木块做的功W＝50 J
C.木块和子弹系统机械能守恒
D.子弹打入木块过程中产生的热量Q＝350 J
图3
01 02 03 04 05 06 07 08
目录
提升素养能力
解析 根据动量守恒可得 mv0＝(M＋m)v，解得子弹打入木块后子弹和木块的 共同速度为 v＝Mm＋v0m＝10 m/s，故 A 正确；根据动能定理可知，子弹对木块做 的功为 W＝12Mv2－0＝45 J，故 B 错误；根据能量守恒可知，子弹打入木块过 程中产生的热量为 Q＝21mv20－21(M＋m)v2＝450 J，可知木块和子弹系统机械能 不守恒，故 C、D 错误。
(A)
图4
01 02 03 04 05 06 07 08
目录
提升素养能力
解析 木板碰到挡板前，物块与木板一直做匀速运动，速度为 v0；木板碰到挡 板后，物块向右做匀减速运动，速度减至零后向左做匀加速运动，木板向左做 匀减速运动，最终两者速度相同，设为 v1。设木板的质量为 M，物块的质量为 m，取向左为正方向，则由动量守恒定律得 Mv0－mv0＝(M＋m)v1，解得 v1＝ MM－ ＋mmv0<v0，故 A 正确，B、C、D 错误。
01 02 03 04 05 06 07 08
目录
提升素养能力
4.如图4所示，光滑水平面上有一矩形长木板，木板左端放一小物块，已知木板 质量大于物块质量，t＝0时两者从图中位置以相同的水平速度v0向右运动，碰 到右面的竖直挡板后木板以与原来等大反向的速度被反弹回来，运动过程中物 块一直未离开木板，则关于物块运动的速度v随时间t变化的图像可能正确的是
“子弹打木块”模型和“滑块—木板”模型
学习目标
1.会用动量观点和能量观点分析计算子弹打木块模型。 2.会用动量观点和能量观点分析计算滑块—木板模型。
物理知识课件-‘子弹打木块“专题-动量守恒定律及其应用
四 学生练习
[例题3]如图所示，Ａ、Ｂ两木块的质量之比为3:2，原来静止在平板小车C上，A
、B间有一根被压缩了的轻弹簧，A、B与平板车的上表面间的动摩擦因素相同，地
面光滑．当弹簧突然释放后，A、B在小车上滑动时有：[
]
A. A、B系统动量守恒 B. A、B、C系统动量守恒 C. 小车向左运动 D. 小车向右运动
碰撞
弹性碰撞非弹性碰撞完全非弹性碰撞
lianhq@
碰撞的特点:
1. 碰撞物体之间的作用时间短, 一般只有百分之几秒,甚至千分之几秒.
2.碰撞物体之间的作用力大,因此经过碰撞以后,物体的状态变化是十分显著的.
设光滑水平面上，质量为m1的物 体A以速度v1向质量为m2的静止 物体B运动，B的左端连有轻弹簧 。（动碰静）
弹性碰撞
⑴弹簧是完全弹性的。
Ⅰ→Ⅱ系统动能减少量全部转化为弹性势能， Ⅱ 状态系统动能最小而弹性势能最大； Ⅱ→Ⅲ弹性势能减少全部转化为动能；因此Ⅰ 、Ⅲ状态系统动能相等。 由动量守恒和能量（动能）守恒可以证明A、 B的最终速度分别为：(学生演版）
v1
m1 m1
m2 m2
v1, v2
2m1 m1 m2
上述三式联立得
即
m1v’1+ m2v’2= m1v1+ m2v2 P’1+ P’2= P1+ P2
动量守恒定律的内容
一个系统不受外力或所受外力的 合力为零，这个系统的总动量保 持不变。这个结论叫做动量守恒 定律。
数学表达式： P=P ’
或
mAvA mBvB mAv’A mBv’B
三 、动量守恒定律的条件
1 2
m1
m2 v2
m1m2v12
子弹打木块
1.一轻质弹簧，两端连接两滑块A和B，已知 mA=0.99kg ， mB=3kg，放在光滑水平桌面上， 开始时弹簧处于原长。现滑块A被水平飞来的质 量为mc=10g，速度为400m/s的子弹击中，且没有 穿出，如图所示，试求： （1）子弹击中A的瞬间A和B的速度 （2）以后运动过程中弹簧的最大弹性势能 （3）B可获得的最大动能 (1)4m/s; 0 (2)6J (3)6J
第36题图
7.如图所示，一质量为M的平板车B放在光滑水平 面上，在其右端放一质量为m的小木块A，M＝3m， A、B间动摩擦因数为μ，现给A和B以大小相等、 方向相反的初速度v0，使A开始向左运动，B开始 向右运动，最后A不会滑离B，求：①A、B最后的 速度大小和方向；m②要使A最终不脱离B，平板 车B的最短长度为多少。
v0水平向右射入木块，穿出木块时速度为 v0，设木块对子弹的阻力始终保持不变．
2 5
（1）求子弹穿透木块后，木块速度的大小； （2）求子弹穿透木块的过程中，木块滑行 L 的距离s；
v0 m 3m
2 mv 0 m v0 3mv （1）由动量守恒定律， ， 5 v0 v 解得木块的速度大小为 5
二、穿透类 特点：在某一方向动量守恒，子弹有 初动量，木块有或无初动量，击穿时间很 短，击穿后二者分别以某一速度度运动. 规律：选子弹和木块为一个系统，因 系统水平守恒定律
总结：子弹打木块的模型 1.运动性质：子弹对地在滑动摩擦力作 用下匀减速直线运动；木块在滑动摩擦力 作用下做匀加速运动。 2.符合的规律：子弹和木块组成的系统 动量守恒，机械能不守恒。 3.共性特征：一物体在另一物体上，在 恒定的阻力作用下相对运动，系统动量守 恒，机械能不守恒，ΔEK=Q = f 滑d相对
解：以子弹m和木块M组成的物体系统为研究对象，运用动量守恒定律，则有
人教版物理必修二课件子弹打木块专题1
fd =
1m 2
v
2 0
-
1 2
(M
+m
)v 2
专题解说
问题4：系统损失的机械能
由①和④可得动能的损失值：
Δ
Ek
=
fd
=
M
M +m
×1 m 2
v
2 0
问题5：系统损失的机械能与内能的关系
相互作用的力f与相时位移的大小d的乘积，等于子弹与木 块构成的系统的动能的减少量，亦即产生的内能。（系统 损失的机械能=生产的内能）
析，构建物理情景。
3、根据所学知识和条件，能求 出哪些相关物理量。
Sd
拓展：
问题1：求子弹和木块的共同速度 问题2：求木块移动的距离 问题3：求出系统损失的机械能 问题4：求出产生的内能 问题5：两者有什么关系 问题6、求子弹打入的深度 问题7、子弹损失的动能 问题8、木块增加的动能
问题1：共同速度
思考：本题与典型例题的相同点和不同点？
相同点： 1、地面均光滑，系统动量守恒； 2、子弹、滑块均先做匀减速运动； 3、最终系统均具有相同的速度。
不同点： 1、长木板、小车的初速度。 2、问题的呈现方式。
由动量守恒定律
(m+M)V=Mv2-mv1
V=0.4m/s
（2）由能量守恒定律
μ mgL=1/2×Mv22+ 1/2×mv12 - 1/2×(m+M)V2
三、情感、态度与价值观
通过分析模型题并处理类似题，培养学生分类学习的思想，并 从中体验学习物理的快乐。
变式训练： 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？
专题：子弹打木块
专题：子弹打木块例题1：如图1所示，在光滑水平桌面上静置一质量为M=980g 的长方形匀质木块，现有一颗质量为m=20g 的子弹以v 0 = 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。
求：（1）子弹和木块的共同的速度是多少？用v-t 图表示子弹和木块的运动过程。
（2）子弹和木块在此过程中所增加的内能是多少？（3）木块对子弹的阻力大小是多少？（4）若子弹是以V 0 = 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？（5）若能射穿木块，求子弹和木块的最终速度是多少？用v-t 图表示子弹和木块的运动过程。
反馈题：矩形滑块由不同材料的上下两层粘结在一起组成，将其放在光滑的水平面上，质量为m 的子弹以速度水平射向滑块，若射击上层，则子弹恰好不射出；若射击下层，则子弹整个儿恰好嵌入，则上述两种情况相比较（ ）A. 两次子弹对滑块做的功一样多；B. 两次滑块所受冲量一样大；C. 子弹嵌入下层过程中，系统产生的热量较多D. 子弹击中上层过程中，系统产生的热量较多图1例题2：如图2所示，一轻质弹簧的两端连接两滑块A 和B ，已知m A =0.99kg, m B =3kg,放在光滑水平桌面上，开始时弹簧处于原长，现滑块被水平飞来的质量为m C =10g ，速度为400m/s 的子弹击中，且没有穿出，试问：（1） 从子弹开始射入到弹簧压缩到最短的过程中系统动量守恒吗？系统的机械能守恒吗？（2） 子弹击中滑块A 后的瞬间滑块A 和B 的速度各是多少？（3）简单描述一下，以后的运动过程中A 和B 的速度如何变化？（4）运动过程中弹簧的最大弹性势能是多少？ （5）滑块B 可能获得的最大动能是多少？例题3：如图3所示，两块质量均为0.6千克的木块A 、B 并排放置在光滑的水平桌面上，一颗质量为0.1千克的子弹以V 0=40米/秒的水平速度射入A 后进入B ，最终和B 一起运动，测得AB 在平整地面上的落点至桌边缘的水平距离之比为1：2，求：（1）子弹穿过A 木块时的速度是多少？（2）子弹穿透A 木块的过程中所所损失的动能△E例4：一根不可伸长的长为的细绳一端固定在O 点，另一端连接一个质量为M 的沙摆，沙摆静止。
子弹打木块专题复习 PPT课件 课件 人教课标版
（2）由能量守恒定律 μ mgL=1/2×Mv22+ 1/2×mv12 - 1/2×(m+M)V2
m M m v2
L=0.48m
M
V1
M
m
V
V
本节课到此结束！谢谢各位 参与！
一质量为 M 的长木板 B 静止在光滑水 96年全国 24 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。
1、再长的路一步一步得走也能走到终点，再近的距离不迈开第一步永远也不会到达。 2、从善如登，从恶如崩。 3、现在决定未来，知识改变命运。 4、当你能梦的时候就不要放弃梦。 5、龙吟八洲行壮志，凤舞九天挥鸿图。 6、天下大事，必作于细；天下难事，必作于易。 7、当你把高尔夫球打不进时，球洞只是陷阱；打进时，它就是成功。 8、真正的爱，应该超越生命的长度、心灵的宽度、灵魂的深度。 9、永远不要逃避问题，因为时间不会给弱者任何回报。 10、评价一个人对你的好坏，有钱的看他愿不愿对你花时间，没钱的愿不愿意为你花钱。 11、明天是世上增值最快的一块土地，因它充满了希望。 12、得意时应善待他人，因为你失意时会需要他们。 13、人生最大的错误是不断担心会犯错。 14、忍别人所不能忍的痛，吃别人所不能吃的苦，是为了收获别人得不到的收获。 15、不管怎样，仍要坚持，没有梦想，永远到不了远方。 16、心态决定命运，自信走向成功。 17、第一个青春是上帝给的；第二个的青春是靠自己努力的。 18、励志照亮人生，创业改变命运。 19、就算生活让你再蛋疼，也要笑着学会忍。 20、当你能飞的时候就不要放弃飞。 21、所有欺骗中，自欺是最为严重的。 22、糊涂一点就会快乐一点。有的人有的事，想得太多会疼，想不通会头疼，想通了会心痛。 23、天行健君子以自强不息；地势坤君子以厚德载物。 24、态度决定高度，思路决定出路，细节关乎命运。 25、世上最累人的事，莫过於虚伪的过日子。 26、事不三思终有悔，人能百忍自无忧。 27、智者，一切求自己；愚者，一切求他人。 28、有时候，生活不免走向低谷，才能迎接你的下一个高点。 29、乐观本身就是一种成功。乌云后面依然是灿烂的晴天。 30、经验是由痛苦中粹取出来的。 31、绳锯木断，水滴石穿。 32、肯承认错误则错已改了一半。 33、快乐不是因为拥有的多而是计较的少。 34、好方法事半功倍，好习惯受益终身。 35、生命可以不轰轰烈烈，但应掷地有声。 36、每临大事，心必静心，静则神明，豁然冰释。 37、别人认识你是你的面容和躯体，人们定义你是你的头脑和心灵。 38、当一个人真正觉悟的一刻，他放弃追寻外在世界的财富，而开始追寻他内心世界的真正财富。 39、人的价值，在遭受诱惑的一瞬间被决定。 40、事虽微，不为不成；道虽迩，不行不至。 41、好好扮演自己的角色，做自己该做的事。 42、自信人生二百年，会当水击三千里。 43、要纠正别人之前，先反省自己有没有犯错。 44、仁慈是一种聋子能听到、哑巴能了解的语言。 45、不可能！只存在于蠢人的字典里。 46、在浩瀚的宇宙里，每天都只是一瞬，活在今天，忘掉昨天。 47、小事成就大事，细节成就完美。 48、凡真心尝试助人者，没有不帮到自己的。 49、人往往会这样，顺风顺水，人的智力就会下降一些；如果突遇挫折，智力就会应激增长。 50、想像力比知识更重要。不是无知，而是对无知的无知，才是知的死亡。 51、对于最有能力的领航人风浪总是格外的汹涌。 52、思想如钻子，必须集中在一点钻下去才有力量。 53、年少时，梦想在心中激扬迸进，势不可挡，只是我们还没学会去战斗。经过一番努力，我们终于学会了战斗，却已没有了拼搏的勇气。因此，我们转向自身，攻击自己，成为自己最大的敌人。 54、最伟大的思想和行动往往需要最微不足道的开始。 55、不积小流无以成江海，不积跬步无以至千里。 56、远大抱负始于高中，辉煌人生起于今日。 57、理想的路总是为有信心的人预备着。 58、抱最大的希望，为最大的努力，做最坏的打算。 59、世上除了生死，都是小事。从今天开始，每天微笑吧。 60、一勤天下无难事，一懒天下皆难事。 61、在清醒中孤独，总好过于在喧嚣人群中寂寞。 62、心里的感觉总会是这样，你越期待的会越行越远，你越在乎的对你的伤害越大。 63、彩虹风雨后，成功细节中。 64、有些事你是绕不过去的，你现在逃避，你以后就会话十倍的精力去面对。 65、只要有信心，就能在信念中行走。 66、每天告诉自己一次，我真的很不错。 67、心中有理想 再累也快乐 68、发光并非太阳的专利，你也可以发光。 69、任何山都可以移动，只要把沙土一卡车一卡车运走即可。 70、当你的希望一个个落空，你也要坚定，要沉着！ 71、生命太过短暂，今天放弃了明天不一定能得到。 72、只要路是对的，就不怕路远。 73、如果一个人爱你、特别在乎你，有一个表现是他还是有点怕你。 74、先知三日，富贵十年。付诸行动，你就会得到力量。 75、爱的力量大到可以使人忘记一切，却又小到连一粒嫉妒的沙石也不能容纳。 76、好习惯成就一生，坏习惯毁人前程。 77、年轻就是这样，有错过有遗憾，最后才会学着珍惜。 78、时间不会停下来等你，我们现在过的每一天，都是余生中最年轻的一天。 79、在极度失望时，上天总会给你一点希望；在你感到痛苦时，又会让你偶遇一些温暖。在这忽冷忽热中，我们学会了看护自己，学会了坚强。 80、乐观者在灾祸中看到机会；悲观者在机会中看到灾祸。
子弹打木块专题
“子弹打木块”模型1．质量是m=10g 的子弹，以v 0=300m/s 的速度射入质量是M=40g 静止在水平光滑桌面上的木块，并留在木块中，子弹留在木块中以后，木块运动的速度是多大？如果子弹把木块打穿，子弹穿过后的速度为v 1=100m/s ，这时木块的速度又是多少？ 若：子弹留在木块中，且相互作用力恒为f=1000N ，子弹射入过程中：求（1）子弹对地位移S 1（2）木块对地位移S 2（3）子弹打入深度d法1：牛顿运动定律、运动学角度：法2：动量、能量角度：２．如图1所示，位于光滑水平桌面上的小滑块P 和Q 都可以视为质点，质量相等。
Q 与轻质弹簧相连，设Q 静止，P 以某一初速度向Q 运动并与弹簧发生碰撞。
在整个过程中，弹簧具有的最大弹性势能等于 ( )A P 的初动能B P 的初动能的1/2C P 的初动能的1/3D P 的初动能的1/43．如图2所示，在光滑的水平面上有一质量为M的足够高的障碍物，各面都光滑，一质量为m 的光滑小球以水平速度0v 冲上障碍物，求小球能上升的最大高度？４．一质量为m 的导体棒a 从h 高处由静止起沿光滑导电轨道滑下，另一质量也为m 的导体棒b 静止在水平导轨上，在水平轨道区域有垂直于轨道平面向上的匀强磁场。
如图3所示，两棒与轨道构成的回路中最多能产生的焦耳热量为多少？５．如图4所示，绝缘小车A 质量为m A =2kg ，置于光滑水平面上，初速度V 0=14m/s ，电荷量q=+0.2C 的可视为质点物体B ，质量为m B =0.1kg ，轻放在小车的右端，它们的周围存在匀强磁场，方向垂直纸面向里，磁感应强度为B=0.5T ，物体B 与小车之间有摩擦力，图3小车足够长，求：在此过程中动能转变成多少内能？６．如图5所示，质量为M=4kg的木板长L=1.5m，静止在光滑的水平地面上，其水平顶面右端静置一质量m=1kg的小滑块（可视为质点），小滑块与木板间的动摩擦因数μ=0.4,今对木板施加一个F=28N的向右水平拉力，作用t=1s后撤掉此力。
子弹打木块模型PPT学习教案
变式2：（1）滑块由高处运动到轨道底端，机械能守恒。
mgH
1 2
mv
0
2
v0 2gH
（2）滑块滑上平板车后，系统水平方向动量守恒。小车最
大速度为与滑块共速的速度。 m v0=（m+M）v
v m v0 m 2gH M m M m
(3)由能量守恒定律可知，产生的内能Q为
Q mQgH mg1H(M 1(mM)v2 m)QvM2 mmMgHgHm 1 g(MH m)v2 M m gH
变形1 “子弹”放在上面
2：如图所示，质量为m的小物块以水平速度v0滑上原来静止在光 滑水平面上质量为M的小车上，物块与小车间的动摩擦因数为μ， 小车足够长。求：（列表达式即可）
（1）求m、M的加速度 （2）小物块相对小车静止时的速度； （3）滑块与小车相对静止所经历的时间； （4）到相对小车静止时，小车对地面通过的位移； （5）系统产生热量；（6）物块相对小车滑行距离L
(3)由能量守恒可知系统产生的内即能摩等擦于系力统对 木 块 做 的 功 为 W2 ＝
机械能的减少量．由②③式可得
m2（v0－v1）2
变形1 “子弹”放在上面 如图：质量为m的物块，以水平速度v0 滑到静止在 光滑水平面上的长木板的左端，已知长木板的质 量为M，其上表面与小物体的动摩擦因数为μ
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动量守恒定律： m v0 (m M )v
动能定理：子弹 木块
fsm
fs
1 mv 2
1
2
Mv
2
0
1 2
mv
2
0
子弹动能减少：
Ekm
1 2
2 mv
0
2
1 mv 2 2
动量定理、动能定理专题-子弹打木块模型
动量定理、动能定理专题----子弹打木块模型一、模型描述：此模型主要是指子弹击中未固定的光滑木块的物理场景，如图所示。
其本质是子弹和木块在一对力和反作用力(系统内力)的作用下，实现系统内物体动量和能量的转移或转化。
二、方法策略：(1) 运动性质：在该模型中，默认子弹撞击木块过程中的相互作用力是恒恒力，则子弹在阻力的作用下会做匀减速直线性运动；木块将在动力的作用下做匀加速直线运动。
这会存在两种情况：(1)最终子弹尚未穿透木块，(2)子弹穿透木块。
(2) 基本规律：如图所示，研究子弹未穿透木块的情况：三、图象描述：在同一个v－t坐标中，两者的速度图线如图甲所示。
图线的纵坐标给出各时刻两者的速度，图线的斜率反映了两者的加速度。
两图线间阴影部分面积则对应了两者间的相对位移：d＝s1－s2。
如果打穿图象如图乙所示。
点评：由此可见图象可以直观形象反映两者的速度的变化规律，也可以直接对比出物块的对地位移和子弹的相对位移，从而从能量的角度快速分析出系统产生的热量一定大于物块动能的大小。
四、模型迁移子弹打木块模型的本质特征是物体在一对作用力与反作用力（系统内力）的冲量作用下，实现系统内物体的动量、能量的转移或转化。
故物块在粗糙木板上滑动、一静一动的同种电荷追碰运动，一静一动的导体棒在光滑导轨上切割磁感线运动、小球从光滑水平面上的竖直平面内弧形光滑轨道最低点上滑等等，如图所示。
(1)典型例题：例1.如图所示，质量为M的木块静止于光滑的水平面上，一质量为m、速度为的子弹水平射入木块且未穿出，设木块对子弹的阻力恒为F，求：(1)子弹与木块相对静止时二者共同速度为多大？(2)射入过程中产生的内能和子弹对木块所做的功分别为多少？(3)木块至少为多长时子弹才不会穿出？1. 一颗速度较大的子弹，以速度v 水平击穿原来静止在光滑水平面上的木块，设木块对子弹的阻力恒定，则当子弹入射速度增大为2v 时，下列说法正确的是( )A. 子弹对木块做的功不变B. 子弹对木块做的功变大C. 系统损耗的机械能不变D. 系统损耗的机械能增加解析：子弹的入射速度越大，子弹击中木块所用的时间越短，木块相对地面的位移越小，子弹对木块做的功W ＝fs 变小，选项AB 错误；子弹相对木块的位移不变，由Q ＝f s 相对知Q 不变，系统损失的机械能等于产生的热量，则系统损耗的机械能不变，选项C 正确，D 错误。
21高三物理子弹打木块专题PPT课件
f b= 1/2×mv12 - 1/2× (m+M)VB2
= 1/2×mv12 ×M/ (m+M)
v0
∴a / b= v02 / v12 =(M+m) / m
A A
V
VB B
10
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。
子弹打木块专题
1
序言
PREFACE
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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
f1
A
由以上四式解得
v v0 1 4m
（M+m）V= （M-m）v0
m
v0
最后速度为V，由能量守恒定律
M
1/2（M+m）v0 2- 1/2（M+m）V 2 =μmg S
子弹打木块动量守恒定律课件
联立①②解得：s=
v02
子弹打木块动量守恒定律课件
课堂练习
2、质量均为2kg的物体A、B，在B物 体上固定一轻弹簧,则A以速度6m/s碰上弹 簧并和速度为3m/s的B相碰,则碰撞中AB相 距最近时AB的速度为多少?弹簧获得的最 大弹性势能为多少？
子弹打木块动量守恒定律课件
结论
2.涉及弹簧的临界问题 对于如图所示的有弹簧组成的系统，当物体a与弹簧 作用后，物体a做减速运动，物体b做加速运动，二者 间的距离逐渐减小，弹簧压缩量逐渐增大，在二者间 发生相互作用的过程中，当弹簧被压缩到最短（或二 者间距最小）时的临界条件是： 两个物体速度必须相同(大小、方向)。
据动量守恒 mv0Mmv
v mv0 M m子弹打木块动量守恒定律课件
问题2 子弹在木块内运动的时间
以子弹为研究对象,由牛顿运动定律和运动学公式可得:
t
vv0 a
Mm0 v
fMm
子弹打木块动量守恒定律课件
问题3 子弹、木块发生的位移以及子弹打进木块的深度 v0
s2
L
s1
对子弹用动能定理： f s1 12m02v12m2v……①
例１质量相等的A、B两球在光滑水平面 上沿一直线向同一方向运动，A球的动量 为PA＝7kg·m／s，B球的动量为PB =5kg·m ／s,当A球追上B球发生碰撞，则碰撞后A、 B两球的动量可能为( A )
A． pA'6kgmpB /'s6kgm
B．p A ' 3 kg /smp B ' 9 kg /sm
3.涉及弧形槽的临界问题 如图所示，在小球滑上斜面小车（斜面小车放在光滑 水平面上）的过程中，由于弹力的作用，斜面小车将 在水平方向做加速运动，小球做减速运动，小球滑倒 斜面上最高点的临界条件是 物体与斜面沿水平方向具有共同的速度，小球在竖直方 向的分速度为零。
子弹打木块专题
子弹打木块专题例1：如图所示，质量为3m ，长度为L 的木块置于光滑的水平面上，质量为m 的子弹以初速度v 0水平向右射入木块，穿出木块时速度为25 v 0，设木块对子弹的阻力始终保持不变． （1）求子弹穿透木块后，木块速度的大小；（2）求子弹穿透木块的过程中，木块滑行的距离s ；例2：在光滑水平地面上静置一木块，一颗子弹以一定的水平初速打入木块并穿出，如果将木块固定在地面时，子弹穿出的速度大小为v 1，木块不固定时，子弹穿出时的速度大小为v 2，两种情况下系统机械能损失分别为△E 1和△E 2，设子弹穿过木块时受到的阻力大小相等，则（ ）A. v 1＞v 2，△E 1=△E 2B. v 1＞v 2，△E 1＜△E 2C. v 1=v 2，△E 1=△E 2D. v 1＜v 2，△E 1＞△E 2例3：矩形滑块由不同材料的上下两层粘结在一起组成，将其放在光滑的水平面上，质量为m 的子弹以速度v 水平射向滑块，若射击上层，则子弹恰好不射出；若射击下层，则子弹整个儿恰好嵌入，则上述两种情况相比较A ．两次子弹对滑块做的功一样多B ．两次滑块所受冲量一样大C ．子弹嵌入下层过程中，系统产生的热量较多D ．子弹击中上层过程中，系统产生的热量较多例4：如图所示，长2m ，质量为1kg 的木板静止在光滑水平面上，一木块质量也为1kg （可视为质点），与木板之间的动摩擦因数为0.2。
要使木块在木板上从左端滑向右端而不至滑落，则木块初速度的最大值为A ．1m/sB ．2 m/sC ．3 m/sD ．4 m/s例5：如图，在光滑水平面上有一辆质量为M=4.00kg 的平板小车，车上放一质量为m=1.96kg 的木块，木块离平板小车左端的距离L=1.5m ，车与木块一起以v=0.4m/s 的速度向右行驶，一颗质量为m 0=0.04kg 的子弹以速度v 0从右方射入木块并留在木块内，已知子弹与木块作用时间极短，木块与小车平板间动摩擦因数为μ=0.2，取g=10m/s 2。
《功和能》二、子弹打模块模型(PPT)
三、子弹打木块模型
三、子弹打木块模型
2、 设质量为m的子弹以初速度v0射向静止在光滑水平面上的质 量为M的木块，并留在木块中不再射出，与木板共速为v,子弹钻入 木块过程中受到的阻力位f，求该过程中子弹钻入木块的深度？
三、子弹打木块模型
解： 对木块用动能定理： 对子弹用失的动能全部转化为系统的内能。设平均阻力大小
（1）小物体获得的动能Ek； （2）这一过程摩擦产生的热量Q； （3）这一过程电动机消耗的电能E是多少？（g=10m/s2）
三、子弹打木块模型
规律点拨
功能关系
《子弹打木块模型》
三、子弹打木块模型
1、如图所示，质量为m的小铁块A以水平速度v0冲上质量为M,长为 l ,置于光
滑水平面C上的木板B，正好不从木板上掉下，已知A、B间的动摩擦因数为μ，
此时木板对地位移为s，求这一过程中： （1）木板增加的动能； （2）小铁块减少的动能； （3）系统机械能的减少量； （4）系统产生的热量。
（A ）
A．W1<W2，Q1=Q2 B．W1=W2，Q1=Q2 C．W1<W2，Q1<Q2 D．W1=W2，Q1<Q2
三、子弹打木块模型
4、如图所示，皮带的速度为3m/s，两圆心距离s=4.5m，现将 m=1kg的小物体轻放在左轮正上方的皮带上，物体与皮带间的动 摩擦因数为μ=0.15，电动机带动皮带将物体从左轮正上方运送到 右轮正上方时，求：
为f，设子弹、木块的位移大小分别为s1、s2，如图所示，显然有s1-s2=d
三、子弹打木块模型
5、系统内一对滑动摩擦力做的总功在数值上等于接触面之间产生 的内能。 W总＝Ff l相对
三、子弹打木块模型
3、如图所示，木块A放在木块B的左端，用恒力F将A拉至B的右端，第一 次将B固定在地面上，F做功为W1，生热为Q1；第二次让B可以在光滑地面 上自由滑动，仍将A拉到B右端，这次F做的功为W2，生热为Q2.则应有
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第一次碰前
V1
第二次碰前
1 2 ( M m) v 0 Mgl 2
代入数据解得
第三次碰前
V2
小结： 找到了动量和能量转化或
A v v0 v′
两者间的 相对位移
B
C
0
t0
t
木块长度
在水平方向上以不同的速度做匀速直线 运动．
3．动量与能量规律
由于系统不受外力作用，故而遵从动量守恒定律。 由于相互作用力做功，故系统或每个物体动能均发生变化：力对 “子弹”做的功量度“子弹”动能的变化；力对“木块”做的功量 度“木块”动能的变化，子弹克服摩擦力做功，减少的动能分为两 部分，一部分动能的形式不变，通过摩擦力做功转移给了木块，另 一部分动能的形式变化，通过摩擦力做功，转变为系统的内能.摩 擦力对系统做功等于摩擦力的大小与两物体相对位移大小的乘积来 计算。
联立
可解得:
ug(M m) L V0 M
2ug(M m) L M
[拓展2] 如图所示，一辆质量m=2千克的平板车左端放有质量M=3千克的小滑 块，滑块与平板车之间的动摩擦因数μ=0.4。开始时平板车和滑块共同以2 米/秒的速度在光滑水平面上向右运动，并与竖直墙壁发生碰撞，设碰撞时 间极短、且碰撞后平板车速度大小保持不变，但方向与原来相反。平板车足 2 够长，以至滑块不会滑出平板车右端（取 g 10米 / 秒 ）。求：（1）平 板车第一次与墙壁碰撞后向左运动的最大距离。（2）平板车第二次与墙壁 碰撞前瞬间的速度。（3）为使滑块始终不会滑到平板车右端，平板车至少 多长？
1 1 2 2 2 Q mv 0 (mv1 Mv 2 ) fs 2 2
小结： 1.“子弹打木块”模型的实质是两物体在一对 作用和反作用力作用下的运动，并通过做功 实现不同形式能量之间的转化．因此，可以 从物理模型和能量转换及动量转换这几个方 面来拓宽“子弹打木块”的模型． 2 .“子弹打木块”问题可以用上的几条 主要的力学规律： ①.动力学规律 ②.运动学规律 ③.动量与能量规律(摸清动量和能 量转化或转移的去向特别重要!)
分析: 设木块不固定时 , 子弹穿透后木块的速度为V, 由动量守恒得
3 1 1 v0 2 1 2 2 f : × L mv m ( ) MV 再由功能关系得 0
2 2 3
mv 0
m×
v0
MV
2 1 1 ,由动能定理得 : f ×L mv 2 mv 2 当木块固定时 0 2 2 v 4m :v 0 1 由以上三式得 3 M
1．动力学规律
由于组成系统的两物体受到 大小相同、方向相反的一对恒力， 故两物体的加速度大小与质量成 反比，方向相反。
2．运动学规律
“子弹”穿过“木块”可看作 为两个做匀速直线运动的物 体间的追及问题，或说是一 个相对运动问题。在一段时 间内“子弹”射入“木块” 的深度，就是这段时间内两 者相对位移的大小。
1 1 Mm 2 2 m v0 M m v 2 v0 2 2 2M m v v0 Mm v0 Mm 2 t L v0 a f M m 2 f M m f L
mv0 M mv
拓展 1:[题 2]中,如已知木板长为 L,(端点为 A,B,中点为 O,问 v0
转移的去向也就找到了解 题的方法!
5 l m 6
最终位置
[拓展3]两根足够长的固定的平行金属导轨位于同一水平面内，两导轨间
的距离为L。导轨上面横放着两根导体棒ab和cd，构成矩形回路，如图 所示．两根导体棒的质量皆为m，电阻皆为R，回路中其余部分的电阻可 不计．在整个导轨平面内都有竖直向上的匀强磁场，磁感应强度为 B．设 两导体棒均可沿导轨无摩擦地滑行．开始时，棒 cd静止，棒ab有指向棒 cd的初速度V0．若两导体棒在运动中始终不接触， 求：（1）在运动中产生的焦耳热最多是多少？ (2）当ab棒的速度变为初速度的3/4时，cd棒的加速度是多少？
分析:
解：(1)设第一次碰墙后，平板车向左最大位移为S，对平板车由动能定理得 μMgS=0- 1 mv02 .代入数据解得 S=1/3 米 2
[拓展2] 如图所示，一辆质量m=2千克的平板车左端放有质量M=3千克的小滑 块，滑块与平板车之间的动摩擦因数。开始时平板车和滑块共同以米/秒的 速度在光滑水平面上向右运动，并与竖直墙壁发生碰撞，设碰撞时间极短且 碰撞后平板车速度大小保持不变，但方向与原来相反。平板车足够长，以至 滑块不会滑出平板车右端（取 g 10米 / 秒2 ）。求：（1）平板车第一次与 墙壁碰撞后向左运动的最大距离。（2）平板车第二次与墙壁碰撞前瞬间的 速度。（3）为使滑块始终不会滑到平板车右端，平板车至少多长？ （2）分析: 第二 次碰墙前车和滑块 会达到相同的速度 吗？ 为什么？
/
对导体棒ef由动量定理得： 2 BL I t 2m V 1 2m V 0 对导体棒gh由动量定理得： 由以上各式可得：
1 2 V1 V0 , V2 V0 3 3
BL I t m V2 0
此题还可用动量守恒定律来解吗？
练 习
h
若木板足够长且地面光滑、 求m与M的最终速度？
v0
m M 求击中瞬间绳 子的张力？
再结合动量守恒: 可解出:
d
mv0 M mv d M m S2 m
……③
运用动量和能量规律分析子弹打木块类问题时，灵 活运用关系式Q＝fs相对可使解答过程大大简化。
[变化 2]若不固定木块时,子弹穿透木块后的速度为 v 0 ,现
3
固定木块,其它条件相同,则子弹穿过木块时的速度为多少?
t v v0 Mm v0 a f M m
[变化1]若原题型中子弹在木块中刚好 “停下”时,木块运动 距离为S,子弹射入木块的深度为d,则dS( 填>、=、<) > v0 s2 解：以木块为研究对象有: 对木块用动能定理： s1 1 2 …… ① f s2 Mv 2 1 2 1 Mm 2 2 f d mv M m v v0 ……② 0 以系统为研究对象:： 2 2 2M m
子弹打木块专题
[题1]设质量为m的子弹以初速度v0射向静止在光滑水平面 上的质量为M的木块，设木块对子弹的阻力恒为f,求: 1.木块至少多长子弹才不会穿出? 2.子弹在木块中运动了多长时间?
v0 分析:子弹射入木块后,m受M的阻力 做匀减速运动,M 受m的阻力而从静 止开始做匀加速运动,经一段时间t, s2 L 两者达到相同的速度v处于相对静 s1 止,m就不至于从M中穿出,在此过程 中,子弹在木块中进入的深度L即为木块的最短长度,此后,m和M 以共同速度v一起做匀速直线运动.
v0 s2 L
s1
2．运动学规律
速度—时间图象甲：子弹的匀减速直线运 动由图线 AB 表示，木块的匀加速直线运 动由图线 OB 表示．T0s 末，两图线相交， 子弹和木块的速度相等，即子弹停留在木 块里或恰好打穿木块．此后，两者做匀速 直线运动由图线 BC 表示． 图乙则表示 t1s 末，子弹穿出木块后两者
满方向竖直向上的匀强磁场。ab、a/b/间的宽度是cd、c/d/间宽度的2倍。 设导轨足够长，导体棒ef的质量是gh的质量的2倍。现给导体棒ef一个初 速度V0，沿导轨向左运动，当两棒的速度稳定时，两棒的速度分别是多少？ bc g a e 解：设cd、c/d/间宽度为L，gh的质量是m，当两棒 d c 的速度稳定时，回路中的感应电流为零，设导体棒 / d / c h a ef的速度减小到V1, 导体棒gh的速度增大到V2,则 f/ b/ / 有2BLV1-BLV2=0,即V2=2V1。
如果车在碰墙前一直有相对运动、则从车离开墙向左减速到零和车再向右加速运 动到碰墙两阶段的加速度是相同的、时间及距离也是相等的，可将它类比为一竖 起上抛运动，故在达到墙脚处时的速度应为2m/s。而滑块的速度要至少应是2m/s。 这是违反了系统动量守恒定律和能量守恒定律的； 所以平板车第二次碰墙前必定与已相对静止，具有小于2m/s的共同速度v。
3 mV 0 m V0 mV1 此时回路中的感应电动势和感应电流分别为 : 4 E 3 F IBL I 棒所受的安培力 E ( V0 V1 ) BL 2R 4 B 2 L2V0 F a a 所以cd棒的加速度为 m 由以上各式，可得 4m R
[拓展4]如图所示，abcd和a/b/c/d/为水平放置的光滑平行导轨，区域内充
故Mvo－mvo=(M+m)v ;
代入数据解得v=0.4m/s
[拓展2] 如图所示，一辆质量m=2千克的平板车左端放有质量M=3千克的小滑 块，滑块与平板车之间的动摩擦因数。开始时平板车和滑块共同以米/秒的 速度在光滑水平面上向右运动，并与竖直墙壁发生碰撞，设碰撞时间极短且 碰撞后平板车速度大小保持不变，但方向与原来相反。平板车足够长，以至 滑块不会滑出平板车右端（取 g 10米 / 秒2 ）。求：（3）为使 滑块始终不会滑到平板车右端，平板车至少多长？
对木块用动能定理： f s2
s1
L
1 ……② Mv 2 2 1 1 Mm 2 2 2 ①、②相减得： f L m v0 M m v v0 2 2 2M m
由上式可得: L
Mm 2 v0 2 f M m
……③
(2)以子弹为研究对象,由牛顿运动定律和运动学公式可得:
在什么范围内才能使小木块滑到 OB 之间相对木块静止?
m v0
mv0 M mv [剖析]:对系统：
2 Mv0 x 2u ( M m) g
A
O
B M
1 2 1 Mm 2 2 f x mv0 M m v v0 2 2 2 M m