子弹打木块练习题
动量守恒3--子弹打木块模型练习
例:质量为m=50g的子弹,以v0=50 m/s的速度沿水平方向击穿一块静放在光滑水平面上质量为M=50g的木块后,子弹的速度减为v=3`0 m/s,求:
(1)求木块因子弹射击所获得的速度多大?
(2)若木块对子弹的阻力f=100N,则子弹、木块的位移各是多少?
(3)木块的长度L是多少?
(4)fL=?
(5)系统的动能损失E损多少?
(6)比较fL与E损,可以得到什么结论,损失的能量到哪去了?
练习
1、如图15所示,质量mA=0.9 kg的长板A静止在光滑的水平面
上,质量mB=0.1 kg的木块B以初速v0=10 m/s滑上A板,最后
B木块停在A板上.求:
(1)物块与木板的做什么运动?
(2)物块与木板最后的速度?
(3)当物块与木板相对静止时,摩擦力对木板所做的功是多少?
(4)当物块与木板相对静止时,摩擦力对物块所做的功是多少?
(5)摩擦力对系统做的功是多少?
(6)整个过程系统机械能转化为内能的量Q?
(7)欲使物块不脱离木板,则物块最初速度满足什么条件?
(单选)2、如图,质量为M的木板静止在光滑水平面上。
一个质量为m的小滑块以初速度V0从木板的左端向右滑上木板。
滑块和木板的水平速度随时间变化的图象如图所示.某同学根据图象作出如下一些判断,不正确的是()
A.滑块与木板间始终存在相对运动
B.滑块始终未离开木板
C.滑块的质量大于木板的质量
D.在t1时刻滑块从木板上滑出。
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。
子弹打木块专题例题
例2、 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?
f1 A
f2
L
v0
B
v0 4m v 1 3 M
B
A
v0 /3
V
S2
L
例4、如图所示,质量为M的小车左端放一质量为m 的物体 .物体与小车之间的摩擦系数为 μ,现在小车与物 体以速度v0在水平光滑地面上一起向右匀速运动 .当小车 与竖直墙壁发生弹性碰撞后,物体在小车上向右滑移一 段距离后一起向左运动,求物体在小车上滑移的最大距 离. 解:小车碰墙后速度反向,由动量守恒定律 v0 m (M+m)V= (M-m)v0 最后速度为V,由能量守恒定律
子弹打木块专题
例1、 子弹以一定的初速度射入放在光滑水平面 上的木块中,并共同运动下列说法中正确的是:
( ACD)
A、子弹克服阻力做的功等于木块动能的增加与摩
擦生的热的总和
B、木块对子弹做功的绝对值等于子弹对木块做的功
C、木块对子弹的冲量大小等于子弹对木块的冲量
D、系统损失的机械能等于子弹损失的动能和子弹
8 24 2 24 8 24 v 2 1 V1 5 5 20 由于v1 必是正数,故合理的解是
8 24 V1 0.155m / s 20
2 24 v1 1.38m / s 5
子弹木块限时练(清北)
子弹木块限时练(清北)【一】选择题〔每题4分,共56分〕1.【魏雪飞】如下图,A 、B 两个木块用轻弹簧相连接,它们静止在光滑水平面上,A 和B 的质量分别是99m 和100m ,一颗质量为m 的子弹以速度v0水平射入木块A 内没有穿出,那么在以后的过程中弹簧弹性势能的最大值为 ( )A.mv20400B.mv20200C.99mv20200D.199mv204002.【魏雪飞】如下图,用细线挂一质量为M 的木块,有一质量为m 的子弹自左向右水平射穿此木块,穿透前后子弹的速度分别为和v 〔设子弹穿过木块的时间和空气阻力不计〕,木块的速度大小为〔 〕A 、B 、C 、D 、3.【刘蕊】〔多项选择〕如图甲所示,长木板A 放在光滑的水平面上,质量为m =4 kg 的小物体B 以水平速度v=2 m/s 滑上原来静止的长木板A 的上表面,由于A 、B 间存在摩擦,之后A 、B 速度随时间变化情况如图乙所示,g 取10 m/s2,那么以下说法正确的选项是A.木板A 获得的动能为2 JB.系统损失的机械能为2 JC.木板A 的最小长度为2 mD.A 、B 间的动摩擦因数为0.14.【巩文芳】质量相同的物体A 、B 静止在光滑的水平面上,用质量和水平速度相同的子弹a 、b 分别射击A 、B,最终a 子弹留在A 物体内,b 子弹穿过B,A 、B 速度大小分别为vA 和vB,那么( ).vA >vB B.vA <vB C.vA=vB D.条件不足,无法判定[来源:学#科#网Z#X#X#K]5.【巩文芳】3块完全相同的木块,放在光滑水平面上,A 、C 、B 间接触也是光滑的,一颗子弹水平从A 射入,最后从B 穿出,那么子弹穿出B 后,3木块的速率关系是〔〕vA=vB=vC B.vA >vB >vC C.vB >vA >vC D.vA <vB =vC6.【闫晓琳】如图一质量为M =3.0 kg 的长方形木板B 放在光滑水平地面上,在其右端放一质量为m =1.0 kg 的小物块A.现以地面为参考系,给A 和B 一大小均为4.0 m/s 、方向相反的初速度,使A 开始向左运动,B 开始向右运动,但最后A 并没有滑离B 板,站在地面上的观察者看到在一段时间内物块A 做加速运动.那么在这段时间内的某时刻,木板B 相对地面的速度大小可能是( )A 、3.0 m/sB 、2.8 m/sC 、 2.4 m/sD 、1.8 m/s7.【乔龙】质量为M 的木块静止在光滑水平面上,一颗质量为m 的子弹,以水平速度击中木块,木块滑行距离s 后,子弹与木块以共同速度运动,子弹射入木块的深度为d ,为了表示该过程,甲、乙两同学分别画出了如下图的示意图.对于甲、乙两图的分析,以下说法中正确的选项是( )A 、不论速度、质量大小关系如何,均是甲图正确B 、不论速度、质量大小关系如何,均是乙图正确C 、当子弹速度较大时甲图正确,当子弹速度较小时,乙图正确D 、当M>m 时,甲图正确,当M<m 时,乙图正确8.【巩文芳】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1v ,木块不固定时,子弹穿出时的速度大小为2v ,两种情况下系统机械能损失分别为1E ∆和2E ∆,设子弹穿过木块时受到的阻力大小相等,那么〔 〕A. 21v v >,21E E ∆=∆B. 21v v >,21E E ∆<∆[来源:]C. 21v v =,21E E ∆=∆D. 21v v <,21E E ∆>∆9.【闫晓琳】如下图,质量为M 足够长的长木板A 静止在光滑的水平地面上,质量为m 的物体B 以水平速度v0冲上A ,由于摩擦力作用,最后停止在木板A 上。
子弹打木块专题练习之一(有答案)
“子弹打木块”类专题练习之一(有答案)1.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,木块不固定时,子弹穿出时的速度大小为,两种情况下系统机械能损失分别为和,设子弹穿过木块时受到的阻力大小相等,则( )A. ,B. ,C. ,D. ,2.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/s3. (多选)如图1所示,质量为M 的木块放在光滑的水平面上,质量为m 的子弹(可视为质点)以速度v 0沿水平方向射中木块,并最终留在木块中.已知当子弹相对木块静止时,木块前进距离s ,子弹进入木块的深度为d ,若木块对子弹的阻力f 视为恒定,则下列关于系统产生的内能表达式正确的是( ) A .)(d s f + B .fd C . 2021mv D . )(220m M Mmv + 4. (多选)矩形滑块由不同材料的上、下两层粘在一起组成,将其放在光滑的水平面上,如图3所示.质量为m 的子弹以速度v 水平射向滑块.若射击上层,则子弹刚好不穿出;若射击下层,整个子弹刚好嵌入,则上述两种情况比较,说法正确的是( )A .两次子弹对滑块做功一样多B .两次滑块所受冲量一样大C .子弹嵌入下层过程中对滑块做功多D .子弹击中上层过程中产生的热量多5.质量为M 的均匀木块静止在光滑水平面上,木块左右两侧各有一位拿着完全相同的步枪和子弹的射击手.首先左侧射手开枪,子弹水平射入木块的最大深度为d 1,然后右侧射手开枪,子弹水平射入木块的最大深度为d 2,如图4所示.设子弹均未射穿木块,且两颗子弹与木块之间的作用力大小均相同.当两颗子弹均相对木块静止时,下列说法正确的是( )A .最终木块静止,d 1=d 2B .最终木块向右运动,d 1<d 2C .最终木块静止,d 1<d 2D .最终木块向左运动,d 1=d 26、子弹以一定的初速度射入放在光滑水平面上的木块中,并共同运动。
子弹打木块模型习题
子 弹 打 木 块 习 题1子弹以一定的初速度射入放在光滑水平面上的木块中,并共同运动下列说法中正确的是:( )A 、子弹克服阻力做的功等于木块动能的增加与摩擦生的热的总和B 、木块对子弹做功的绝对值等于子弹对木块做的功C 、木块对子弹的冲量大小等于子弹对木块的冲量D 、系统损失的机械能等于子弹损失的动能和子弹对木块所做的功的差2、 设质量为m 的子弹以初速度v 0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,子弹钻入木块深度为d 。
求木块对子弹的平均阻力的大小和该过程中木块前进的距离。
3. 如图1所示,一个长为L 、质量为M 的长方形木块,静止在光滑水平面上,一个质量为m 的物块(可视为质点),以水平初速度0v 从木块的左端滑向右端,设物块与木块间的动摩擦因数为μ,当物块与木块达到相对静止时,物块仍在长木块上,求系统机械能转化成内能的量Q 。
图14.木板M 放在光滑水平面上,木块m 以初速度V 0滑上木板,最终与木板一起运动,两者间动摩擦因数为μ,求:○1.木块与木板相对静止时的速度; ○2.木块在木板上滑行的时间; ○3.在整个过程中系统增加的内能; ○4.为使木块不从木板上掉下,木板至少多长5 一质量为M 的长木板B 静止在光滑水平面上,一质量为m 的小滑块A (可视为质点)以水平速度v 0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1/3v 0 ,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。
3M m 0V6、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=,使物块以v1=s 的水平速度向左运动,同时使小车以v2=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7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。
子弹打木块习题(一)含答案
子弹打木块习题(一)一.选择题(共1小题)1.如图,光滑水平面上有两木块A和B,质量均为m。
B的左侧固定一轻弹簧,A以速度v0向右运动,与静止的B发生无机械能损失的碰撞。
在碰撞过程中,下述说法错误的是()A.在任意时间内,A、B组成系统的动量守恒B.在任意时间内,A、B组成系统的动能不变C.在任意时间内,A、B所受冲量的大小相等D.当弹簧压缩而又恢复原长时,A静止,B以速度v0运动二.多选题(共3小题)2.如图所示,木块B与水平弹簧相连放在光滑水平面上,子弹A沿水平方向射入木块后留在木块B内,入射时间极短,而后木块将弹簧压缩到最短.关于子弹和木块组成的系统,下列说法中正确的是()A.子弹射入木块的过程中系统动量守恒B.子弹射入木块的过程中系统机械能守恒C.木块压缩弹簧过程中,系统总动量守恒D.木块压缩弹簧过程中,子弹、木块和弹簧组成的系统机械能守恒3.块a和b用一根轻弹簧连接起来,放在光滑水平面上,a紧靠在墙壁上.在b上施加向左的水平力使弹簧压缩,如图所示,当撤去外力后,下列说法中正确的是()A.a尚未离开墙壁前,a和b组成的系统动量守恒B.a离开墙壁后,a和b组成的系统的动量守恒C.a离开墙前,a、b组成的系统机械能守恒D.a离开墙后,a、b组成的系统机械能守恒4.光滑水平面上静置着一质量为M的木块一颗质量为m的子弹以速度V0水平射向木块.穿出木块后,子弹速度减为V1,木块速度增为V2.此过程中下列说法正确的是()A.子弹克服阻力做功为mv02﹣mv12B.子弹对木块做的功为Mv22C.子弹减少的动能等于木块增加的动能D.子弹对木块做的功等于木块增加的动能及子弹与木块摩擦所产生的热量之和三.计算题(共2小题)5.如图所示,质量均为M的木块A、B并排放在光滑水平面上,A上固定一根轻质细杆,轻杆上端的小钉(质量不计)O上系一长度为L的细线,细线的另一端系一质量为m的小球C,现将C球的细线拉至水平,由静止释放,求:(1)两木块刚分离时,A、B、C速度各为多大?(2)两木块分离后,悬挂小球的细线与竖直方向的最大夹角多少?6.如图所示,两块质量均为M=0.6kg的木块A、B并排放置在光滑的水平桌面上,一颗质量m=0.1kg的子弹C (可视为质点)以v0=40m/s的水平速度射入A后完全进入B,最终和B一起运动,测得A、B在水平地面上的落地点至桌边缘的水平距离之比为1:2,求C在A中运动时系统机械能的损失与C在B中运动时系统机械能的损失之比△E1:△E2.四.解答题(共9小题)7.在光滑水平面上有一个静止的质量为M的木块,一颗质量为m的子弹以初速度v0水平射入木块而没有穿出,子弹射入木块的最大深度为d.设子弹射入木块的过程中木块运动的位移为s,子弹所受阻力恒定.试证明:s <d.8.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v0水平向右射入木块,穿出木块时速度为,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;(3)若改将木块固定在水平传送带上,使木块始终以某一恒定速度(小于v0)水平向右运动,子弹仍以初速度v0水平向右射入木块.如果子弹恰能穿透木块,求此过程所经历的时间.9.一轻质弹簧,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A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,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.10.质量为M的木板B放在光滑水平面上,有一质量为m的滑块A以水平向右的速度v0滑上木板B的左端,若滑块A与木板B之间的动摩擦因数为μ,且滑块A可看做质点,那么要使A不从B的上表面滑出,木板B至少应多长?11.如图所示,abc是光滑的轨道,其中ab是水平的,bc为与ab相切的位于竖直平面内的半圆,半径R=0.30m.质量m=0.20kg的小球A静止在轨道上,另一质量M=0.60kg、速度V0=5.5m/s的小球B与小球A正碰.已知相碰后小球A经过半圆的最高点c落到轨道上距b点为L=4R处,重力加速度g取10m/s2,求:(1)碰撞结束时,小球A和B的速度大小;(2)试论证小球B是否能沿着半圆轨道到达c点?12.如图所示,有一半径为R的半球形凹槽P,放在光滑的水平地面上,一面紧靠在光滑的竖直墙壁上,在槽口上有一质量为m的小球,由静止释放,沿光滑的球面滑下,经最低点B,又沿球面上升到最高点C,经历的时间为t,B、C两点高度差为0.6R.求:(1)小球到达B点的速度多大(2)小球到达C点的速度多大;(3)在这段时间t里,竖直墙壁对凹槽的冲量以及地面对凹槽的冲量.13.如图所示,在光滑水平面上有两个并排放置的木块A和B,已知m A=0.5kg,m B=0.3kg,有一质量为m C=0.1kg的小物块C以20m/s的水平速度滑上A表面,由于C和A、B间有摩擦,C滑到B表面上时最终与B以2.5m/s的共同速度运动,求:(1)木块A的最后速度;(2)C离开A时C的速度.14.如图所示,一平板小车静止在光滑的水平面上,可看做质点的质量均为m的物体A、B分别以2v和v的初速度,沿同一直线同时从小车两端相向水平滑上小车.设两物体与小车间的动摩擦因数均为μ,小车质量也为m,最终物体A、B都停在小车上.求:①要想使物体A、B不相碰,平板车的长度至少为多长;②在第①问的情形中B物体与车相对滑的动的时间为多长.15.质量为M=4.0kg的平板小车静止在光滑的水平面上,如图1所示,当t=0时,两个质量分别为m A=2kg、m B=1kg的小物体A、B都以大小为v0=7m/s。
动量守恒(子弹打木块)
1.如图所示,一个木箱原来静止在光滑水平面上,木箱内粗糙的底板上放着一个小木块。
木箱和小木块都具有一定的质量。
现使木箱获得一个向右的初速度0v ,则 。
(填选项前的字母)A . 小木块和木箱最终都将静止B . 小木块最终将相对木箱静止,二者一起向右运动C . 小木块在木箱内壁将始终来回往复碰撞,而木箱一直向右运动D . 如果小木块与木箱的左壁碰撞后相对木箱静止,则二者将一起向左运动2.如图所示,光滑曲面轨道的水平出口跟停在光滑水平面上的平板小车上表面相平,质量为m 的小滑块从光滑轨道上某处由静止开始滑下并滑上小车,使得小车在光滑水平面上滑动。
已知小滑块从高为H 的位置由静止开始滑下,最终停到小车上。
若小车的质量为M 。
g 表示重力加速度,求: (1)滑块到达轨道底端时的速度大小v 0(2)滑块滑上小车后,小车达到的最大速度v (3)该过程系统产生的内能Q(4)若滑块和车之间的动摩擦因数为μ,则车的长度至少为多少? (5)物体冲上小车后,与小车发生相对滑动经历的时间t;3.(09·天津·10) 如图所示,质量m 1=0.3 kg 的小车静止在光滑的水平面上,车长L=15 m,现有质量m 2=0.2 kg 可视为质点的物块,以水平向右的速度v 0=2 m/s 从左端滑上小车,最后在车面上某处与小车保持相对静止。
物块与车面间的动摩擦因数 =0.5,取g=10 m/s 2,求(1)物块在车面上滑行的时间t;(2)要使物块不从小车右端滑出,物块滑上小车左端的速度v ′0不超过多少。
4.一质量为M B = 6kg 的木板B 静止于光滑水平面上,物块A 质量M A =6kg ,停在B 的左端。
质量为m=1kg 的小球用长为l = 0.8m 的轻绳悬挂在固定点O 上。
将轻绳拉直至水平位置后,静止释放小球,小球在最低点与A 发生碰撞后反弹,反弹所能达到的最大高度h =0. 2m. 物块与小球可视为质点,A 、B 达到共同速度后A 还在木板上,不计空气阻力,g 取10m/S 2。
高中物理 子弹打木块专题
V1
mV
M
V
96年全国24 (8分)一质量为M的长木板B 静止在光滑水平面上,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。
解:木板不固定时,如图示:
(1)木块相对地面向右运动的最大距离L (2)木块相对木板运动的距离S
解:木板碰墙后速度反向如图示
(1)当木块速度减小为0时
2mv0-mv0=2mv1
v1=v0/2
m v0
v0
2m
μmgL=1/2×mv02 L= v02/2μg (2)当两者速度相同时
m v0
v0
2m
2mv0-mv0=3mv2
v2=v0/3 v1
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
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。
由动量守恒定律 m v0=1/3 mv0+MV
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
动量守恒(子弹打木块答案)
动量守恒(子弹打击木块)姓名:___________班级:___________学号:___________1、如图所示,在光滑的水平面上,有一质量为M=3kg的薄板和质量m=1kg的物块,都以v=4m/s的初速度朝相反方向运动,它们之间有摩擦,当薄板的速度为2.4m/s时,物块的运动情况是( A )A.做加速运动 B.做减速运动C.做匀速运动 D.以上运动都有可能2、如图所示,一个质量为60kg的人站在质量为300kg、长为5m的小船右端,开始时小船处于静止状态,小船的左端靠在岸边。
当他向左走到船的左端时不计船与水之间的阻力),船左端离岸的距离为( B )A.1m B. m C.m D.m3、在如图所示的装置中,木块B与水平面间的接触面是光滑的,子弹A沿水平方向射入木块后并留在木块内,将弹簧压缩到最短。
现将木块、弹簧、子弹合在一起作为研究对象,则此系统在从子弹开始射入到弹簧压缩到最短的过程中(B)A.动量守恒,机械能守恒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4、一个木块静止在光滑水平面上。
一颗子弹以水平速度正对着木块的中心射去,并留在木块中和木块共同运动。
已知木块的质量是子弹质量的50倍。
在这个过程中,下列说法中正确的是 CA.子弹的动量变化较大,木块的动量变化较小B.子弹对木块的水平冲量较大,木块对子弹的水平冲量较小C.子弹的速度变化量是木块的速度变化量的50倍D.子弹的动量变化和木块的动量变化相同5、如图所示,在地面A点斜向上抛出一个小球,小球运动到最高点时,与停在地面的小车的竖直档板发生碰撞,设碰撞时间极短,空气阻力不计,则小球反弹后落在地面上的点 CA.一定在A点 B.一定在A点左侧C.一定在A点右侧 D.无法判6、如图所示,小车在光滑的水平面上向左运动,木块以水平向右的速度滑上小车并在小车的水平车板上运动,且最终未滑出小车。
下列说法中正确的是( A )A.若小车的动量大于木块的动量,则木块先减速再加速后匀速B.若小车的动量大于木块的动量,则小车先减速再加速后匀速C.若小车的动量小于木块的动量,则木块先减速后匀速D.若小车的动量小于木块的动量,则小车先减速后匀速7、如图所示,A、B、C三木块的质量相等,所有接触面均光滑,一子弹由A射入,由B射出,则三木块速度大小情况是BDA.A木块速度最大 B.B木块速度最大C.A、B木块速度相等D.C木块速度为零二、计算题(题型注释)8、如图所示,在光滑的水平面上,有一质量为M=3 kg的薄板和质量m=1kg的物块。
高中物理复习试题:选3-5章专项训练2子弹打木块问题
专项训练 子弹打木块问题一、“子弹打木块”题根【例1】 质量为M 的木块静止在光滑的水平面上,一质量为m 的子弹以水平速度v 0射入木块中,深度为d .求:(1)子弹对木块做的功是多少?(2)木块对子弹的阻力是多大?(3)在这段时间内木块移动的距离是多大?【解析】 由题意可画出如图所示的示意图,滑动摩擦力f 使子弹减速,使木块加速.当M 、m 相对静止时,摩擦力为0,随后M 、m 以共同速度匀速运动.由动量守恒定律,得m v 0 =(M +m )v ,所以v =m M +mv 0 对木块用动能定理,得f ·s 木=12M v 2-0① 对子弹用动能定理,得-f ·s 子=12m v 2-12m v 20② ②-①,得f ·s 子-f ·s 木=12m v 20-12(M +m )v 2 即f ·d =12m v 20-12(M +m )v 2③ (1)子弹对木块做的功f ·s 木=12M v 2=Mm 2v 202(M +m )2(2)f =12m v 20-12(M +m )v 2d =Mm v 202d (M +m )(3)s 木=12M v 2f =m M +md 【答案】 (1)Mm 2v 202(M +m )2 (2)Mm v 202d (M +m ) (3)m M +md 【名师点拨】 子弹打木块类型问题的特征之一是木块与地面接触处光滑,可对系统用动能定理:f ·d =12m v 20-12(M +m )v 2,式中的d 是相对路程不是位移.规范作出草图有助于找出几何量间的关系,规范作图显得特别重要.结论(1)子弹损失的机械能有两部分作用: ①一部分用来增加木块的动能:12M v 2 ②另一部分用来转化为系统的内能:E 损=f ·d关系:12m v 20-12m v 2=12M v 2+fd .此式可由题根推导式③变形而得. (2)子弹对木块做的功等于木块动能的增量.(3)系统增加的内能fd =12m v 20-12(M +m )v 2,即系统内能的增加等于系统的初动能与末动能的差值,依据:由能的转化和守恒定律,知系统损失的机械能等于系统内能的增加.系统损失的机械能=摩擦力f 和相互摩擦的两物体间的相对路程的乘积.【触类旁通】 (2011·全国)装甲车和战舰采用多层钢板比采用同样质量的单层钢板更能抵御穿甲弹的射击,通过对以下简化模型的计算可以粗略说明其原因.质量为2m 、厚度为2d 的钢板静止在水平光滑桌面上,质量为m 的子弹以某一速度垂直射向该钢板,刚好能将钢板射穿,现把钢板分成厚度均为d 、质量均为m 的相同两块,间隔一段距离平行放置,如图所示,若子弹以相同的速度垂直射向第一块钢板,穿出后再射向第二块钢板,求子弹射入第二块钢板的深度.设子弹在钢板中受到的阻力为恒力,且两块钢板不会发生碰撞,不计重力影响.【解析】 质量为m 的子弹以某一速度v 0垂直射向该钢板,刚好能将钢板射穿且钢板和子弹获得速度为v ,则由系统动量守恒和摩擦力做功等于系统动能的减少,得m v 0=(m +2m )v ①f ×2d =12m v 20-12×3m v 2② 质量为m 的子弹以某一速度v 0垂直射穿第一块钢板,获得速度v 1,钢板速度v 2,则由系统动量守恒和摩擦力做功等于系统动能的减少,得m v 0=m v 1+m v 2③f ×d =12m v 20-12m v 21-12m v 22④ 质量为m 的子弹以速度v 1垂直射向第二块钢板在第二块钢板中进入深度d 0,共同速度v 3,则由系统动量守恒和摩擦力做功等于系统动能的减少,得m v 1=2m v 3⑤f ×d 0=12m v 21-12×2m v 23⑥ 联立以上六式,化简得d 0=12(32+1)d 子弹射入第二块钢板的深度d 0=12(32+1)d 二、子弹打木块问题的实质及延伸子弹打木块问题的实质是子弹与木块相互作用过程的能量转化.这类题的显著特征是:木块与地面之间接触面光滑,从而在子弹和木块的整个作用过程中,系统有动量守恒,子弹在摩擦力的作用下做匀减速运动,木块在摩擦力的作用下做匀加速运动,直至二者速度相等.此过程中能量的转化和转移为:木块增加的动能来源于子弹对木块的摩擦力做功.子弹损失的能量一部分用来增加木块的动能,另一部分用来增加系统的内能.在子弹打木块模型中,突出体现了“功是能量转化的量度”.子弹打木块问题是动量定理、动量守恒定律、动能定理、能的转化和守恒的综合应用.要掌握子弹打木块模型的基本解法和重要推论:系统损失的能量等于摩擦力与相互摩擦的两物体间的相对路程的乘积.子弹打木块问题不仅在力学中有其广泛的应用,这个模型在电场、磁场中也有延伸.【例2】 如图所示,质量为3m 的木板,静止放在光滑的水平面上,木板左端固定着一根轻弹簧.质量为m 的木块(可视为质点),它从木板右端以未知速度v 0开始沿木板向左滑行,最终回到木板右端刚好未从木板上滑出.若在小木块压缩弹簧的过程中,弹簧具有的最大弹性势能为E p ,小木块与木板间的动摩擦因数大小保持不变,求:(1)木块的未知速度v 0;(2)以木块与木板为系统,上述过程中系统损失的机械能.【解析】 (1)木块从开始到压缩最短过程中,根据动量守恒定律,可知m v 0=(m +3m )v 共,压缩最短时,m 与3m 具有共同速度. 根据能量关系,有12m v 20-12(3m +m )v 2共=μmgL +E p 小木块从开始到最终回到木板右端刚好未从木板上滑出,最终m 和3m 具有共同速度,由动量守恒,知m v 0=(3m +m )v ′共,通过比较可知v ′共=v 共.整个过程的能量关系,有12m v 20-12(3m +m )v 2共=2μmgL 联立以上各式,得v =16E p 3m(2)由上可知E p =μmgL ,损失的机械能E 损=12m v 20-12(3m +m )v 2共=2μmgL =2E p【答案】 (1)16E p 3m (2)2E p 【触类旁通】 (2011·海南)一质量为2m 的物体P 静止于光滑水平地面上,其截面如图所示.图中ab 为粗糙的水平面,长度为L ;bc 为一光滑斜面,斜面和水平面通过与ab 和bc 均相切的长度可忽略的光滑圆弧连接.现有一质量为m 的木块以大小为v 0的水平初速度从a 点向左运动,在斜面上上升的最大高度为h ,返回后在到达a 点前与物体P 相对静止,重力加速度为g .求:(1)木块在ab 段受到的摩擦力f ;(2)木块最后距a 点的距离s .【解析】 (1)木块在斜面上上升到最高点时,木块和物体P 具有相同的水平速度为v 1,由动量和能量守恒,得m v 0=(m +2m )v 112m v 20=12(m +2m )v 21+mgh +fL 联立以上两式,得f =m (v 20-3gh )3L(2)设最后物体与物体P 的共同速度为v 2,由动量守恒定律,得m v 0=(m +2m )v 2整个过程中,根据能量守恒,得12m v 20=12(m +2m )v 22+f (2L -s ) 联立以上四式,得s =v 20-6gh v 20-3gh L 【答案】 (1)m (v 20-3gh )3L (2)v 20-6gh v 20-3ghL 三、子弹打木块问题的变形【例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 ,当两球心间距大于L (L 比2r 大得多)时,两球之间无相互作用力;当两球心间的距离等于或小于L 时,两球间存在相互作用的恒定斥力F ,设A 球从远离B 球处以速度v 0沿两球连心线向原来静止的B 球运动,如图所示,欲使两球不发生接触,v 0必须满足什么条件?【解析】 方法一:A 球距B 球远于L 时,A 球做匀速直线运动,B 球静止.当A 、B 两球间的距离小于等于L 时,A 球做匀减速运动,B 球做匀加速运动.设A 球的加速度为a 1,B 球的加速度为a 2,根据牛顿第二定律,有对A :F =ma 1,对B :F =2ma 2A 球速度越来越小,B 球速度越来越大.当两球速度相同时,距离最近,此时距离应等于2r .在此过程中,A 球的位移是s 1,B 球的位移是s 2,由图不难看出L +s 2=s 1+2r .则L + 12a 2t 2=v 0t -12a 1t 2+2r .将a 1=F m 及a 2=F 2m代入上式整理,得3F 4mt 2-v 0t +L -2r =0 若两球不发生接触,则上式t 的一元二次方程应无解,即b 2-4ac <0,即v 20-4×3F 4m (L -2r )<0,得v 0<3F (L -2r )m方法二:运用牛顿运动定律和运动学公式解,两球刚好接触时共同速度为v ,则 对A :v =v 0-F m t ,对B :v =F 2m t ,得v =v 03,根据匀变速直线运动位移关系,有 对A :v 2-v 20=-2×F m s 1,对B :v 2=2×F 2m s 2由图知L +s 2=s 1+2r整理以上各式,解得v 0=3F (L -2r )m ,要使A 、B 两球不接触,则须v 0<3F (L -2r )m 方法三:运用动量守恒、动能定理解.设A 、B 距离最小时两球具有的共同速度为v ,根据动量守恒定律m v 0=(m +2m )v ,解得v =v 03,A 、B 两球的位移s 1、s 2之间关系为 L +s 2—s 1>2r对A 、B 两球分别运用动能定理,得F ·s 1=12m v 20-12m v 2,F ·s 2=12(2m )v 2 解上述各式得v 0<3F (L -2r )m方法四:用相对运动求解,假设B 球不动,A 距B 等于小于L 时,A 相对B 的运动是:以初速度v 0,加速度为a =F m +F 2m的匀减速运动,通过的位移要小于(L -2r ),由运动学公式v 20=2a (L -2r ),解出v 0=3F (L -2r )m ,要使两球不接触,须v 0<3F (L -2r )m方法五:利用子弹打木块模型求解.A 、B 距离最小时有共同速度v A =v B 且s a -s b <L -2r ,对A 、B 组成系统用动量守恒m v 0=(2m +m )v ,系统损失的机械能F (L -2r )= 12m v 20-12(m +2m )v 2 联立上述两式,得v 0=3F (L -2r )m要使两球不接触,须v 0<3F (L -2r )m 【学法指导】 通过以上五种解法可以看出,能够识别题目本质,即抽象出物理模型,是应试的一种能力,利用子弹打木块模型求解,简洁快速.。
子弹穿木板的高一物理题
子弹穿木板的高一物理题1. 典型题目- 一颗子弹以某一初速度v_0水平射入一块木板,子弹在木板中做匀减速直线运动,加速度大小为a,穿过木板时的速度为v,木板的厚度为d。
求子弹在木板中运动的时间t。
2. 解析- (1)根据速度 - 位移公式v^2-v_0^2=2ax,这里x = d,a=-a(因为是减速运动),可得v^2-v_0^2=- 2ad。
- (2)再根据速度公式v = v_0+at,可变形为t=frac{v - v_0}{a}。
- (3)由v^2-v_0^2=-2ad可得v_0^2-v^2=2ad,即v_0=√(v^2) + 2ad。
- (4)将v_0=√(v^2)+2ad代入t=frac{v - v_0}{a}中,得到t=frac{v-√(v^2)+2ad}{a}。
3. 拓展题目- 一质量为m的子弹以速度v_0水平射入静止在光滑水平面上的木板,木板质量为M,子弹穿出木板后的速度为v_1,木板获得的速度为v_2,木板的厚度为d。
求子弹在木板中受到的平均阻力f。
4. 解析- (1)对子弹和木板组成的系统,根据动量守恒定律mv_0=mv_1+Mv_2,可得v_2=frac{m(v_0-v_1)}{M}。
- (2)对子弹,根据动能定理-fd=(1)/(2)mv_1^2-(1)/(2)mv_0^2,则f=(frac{1)/(2)mv_0^2-(1)/(2)mv_1^2}{d}=frac{m(v_0^2-v_1^2)}{2d}。
5. 再拓展题目- 一颗子弹以700m/s的速度打穿第一块木板后速度变为500m/s,如果让它继续打穿第二块同样的木板,求子弹穿出第二块木板后的速度(设子弹在木板中受到的阻力恒定)。
6. 解析- (1)设子弹的质量为m,木板对子弹的阻力为f,木板的厚度为d。
- (2)根据动能定理,打穿第一块木板时有-fd=(1)/(2)m×500^2-(1)/(2)m×700^2。
专题 子弹打木块模型(解析版)-2024 高考物理疑难题分析与针对性训练
2024高考物理疑难题分析与针对性训练专题子弹打木块模型高考原题1(2024高考湖北卷第10题)10. 如图所示,在光滑水平面上静止放置一质量为M 、长为L 的木块,质量为m 的子弹水平射入木块。
设子弹在木块内运动过程中受到的阻力不变,其大小f 与射入初速度大小v 0成正比,即f =kv 0(k 为已知常数)。
改变子弹的初速度大小v 0,若木块获得的速度最大,则()A.子弹的初速度大小为2kL m +MmMB.子弹在木块中运动的时间为2mMk m +M C.木块和子弹损失的总动能为k 2L 2m +MmM D.木块在加速过程中运动的距离为mLm +M 思路分析题述若木块获得的速度最大,需要根据动量守恒定律和相关知识得出木块获得的速度函数表达式,利用数学知识得出。
【答案】AD 【解析】子弹和木块相互作用过程系统动量守恒,令子弹穿出木块后子弹和木块的速度的速度分别为v 1,v 2,则有mv 0=mv 1+Mv 2子弹和木块相互作用过程中所受合力都为f =kv 0,因此子弹和物块的加速度分别为a 1=f m ,a 2=f M由运动学公式可得子弹和木块的位移分别为2a 1x 1=v 20-v 21,2a 2x 2=v 22联立上式可得v 2=m v 0-v 20-2kv 0m +kv0M L M +m要使木块的速度最大即v 0-v 20-2kv 0m +kv 0M L 取极值即可,因此当v 0=2k m +kM L =2kL M +m Mm 时,木块的速度最大,A 正确;若木块获得的速度最大,则子弹穿过木块时子弹与木块速度相同,由动量守恒定律,mv 0=m +M v 2解得木块的速度为v 2=mv 0M +m由运动学公式v 2=a 2t ,而a 2=f /M ,f =kv 0,联立解得t=mMk m+M,故B错误;由能量守恒可得子弹和木块损失的能量转化为系统摩擦生热,即ΔE=Q=fL=2k2L2m+MmM故C错误;木块加速过程运动的距离为x2=0+v22t=mLM+m,故D正确。
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。
3子弹打木块类
2.子弹打木块类问题子弹打木块实际上是一种完全非弹性碰撞。
作为一个典型,它的特点是:子弹以水平速度射向原来静止的木块,并留在木块中跟木块共同运动。
下面从动量、能量和牛顿运动定律等多个角度来分析这一过程。
【例3】 设质量为m 的子弹以初速度v 0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,子弹钻入木块深度为d 。
求木块对子弹的平均阻力的大小和该过程中木块前进的距离。
解:子弹和木块最后共同运动,相当于完全非弹性碰撞。
从动量的角度看,子弹射入木块过程中系统动量守恒: ()v m M mv +=0从能量的角度看,该过程系统损失的动能全部转化为系统的内能。
设平均阻力大小为f ,设子弹、木块的位移大小分别为s 1、s 2,如图显然有s 1-s 2=d对子弹用动能定理:22012121mv mv s f -=⋅ ……①对木块用动能定理:2221Mv s f =⋅ ……②①②相减得:()()2022022121v m M Mm vm M mv d f +=+-=⋅ ……③点评:这个式子的物理意义是:f d 恰好等于系统动能的损失; 根据能量守恒定律,系统动能的损失应该等于系统内能的增加;可见Q d f =⋅,即两物体由于相对运动而摩擦产生的热(机械能转化为内能),等于摩擦力大小与两物体相对滑动的路程的乘积(由于摩擦力是耗散力,摩擦生热跟路径有关,所以这里应该用路程,而不是用位移)。
由上式不难求得平均阻力的大小:()dm M Mmvf +=22至于木块前进的距离s 2,可以由以上②、③相比得出:d mM m s +=2从牛顿运动定律和运动学公式出发,也可以得出同样的结论。
由于子弹和木块都在恒力作用下做匀变速运动,位移与平均速度成正比:()d mM m s mm M vv s d vv v v v v s d s +=+==∴+=+=+2020022,,2/2/一般情况下m M >>,所以s 2<<d 。
高考复习微专题—子弹打木块模型习题选编 含答案
不要因为长期埋头科学,而失去对生活、对美、对待诗意的感受能力。——达尔文
A. 1 ( + ) 0
B. 1 ( + 2 ) 0
C.210 ( + )
D. 1 ( + 2 ) 0
5.如图所示的装置中,木块 B 与水平桌面间的接触是光滑的,子弹 A 沿水平方向射入木块后留在木块内,
将弹簧压缩到最短,则下图列说法中正确的是( )
2 5
v0
,设木块对子弹的阻力始终保持不变,则下列说法正确的有(
)
A.子弹穿透木块后,木块速度为
1 5
v0
B.子弹和木块增加的内能为
9 25
mv02
C.若将木块固定,子弹仍以相同速度水平射向木块,子弹穿出时速度为
2 5
v0
D.若将木块固定,子弹仍以相同速度水平射向木块,系统产生的内能为
9 25
mv02
5 / 18
不要因为长期埋头科学,而失去对生活、对美、对待诗意的感受能力。——达尔文
A.子弹的末速度大小相等 B.系统产生的热量一样多 C.子弹对滑块做的功不相同 D.子弹和滑块间的水平作用力一样大
18.如图所示,质量 M 的木块放在光滑的水平面上,质量为 m 的子弹以速度 v0 沿水平方向射中木块,并 最终留在木块中与木块一起以速度 v 运动。已知当子弹相对木块静止时,木块前进距离为 L ,子弹进入木 块的深度为 x ,若木块对子弹的阻力 F 恒定,则下列关系式中正确的是( )
不要因为长期埋头科学,而失去对生活、对美、对待诗意的感受能力。——达尔文
平射向木块,并停留在木块中,子弹初速度为 v0,则下列判断正确的是( )
A.从子弹射向木块到一起上升到最高点的过程中系统的机械能守恒
子弹打木块
子弹打木块专题姓名1、子弹以一定的初速度射入放在光滑水平面上的木块中,并共同运动。
下列说法中正确的是()A、子弹克服阻力做的功等于木块动能的增加与摩擦生的热的总和B、木块对子弹做功的绝对值等于子弹对木块做的功C、木块对子弹的冲量大小等于子弹对木块的冲量D、系统损失的机械能等于子弹损失的动能和子弹对木块所做的功的差2、将质量为2m的长木板静止地放在光滑的水平面上,如右图(a)图示。
一质量为m的小铅块(可视为质点)以水平初速度v0由木板左端恰能滑至木板的右端与木板相对静止,铅块运动中所受的摩擦力始终不变。
现将木板分成长度与质量均相等的两段1、2后紧挨着仍放在此水平面上,让小铅块仍以相同的初速度v0由木板1的左端开始滑动,如图(b)所示,则下列判断正确的是( )A、小铅块仍滑到木板2的右端保持相对静止B、小铅块滑过木板2的右端后飞离木板C、小铅块滑到木板2的右端前就与之保持相对静止D、(b)过程产生的热量少于(a)过程产生的热量3、质量为M的均匀木块静止在光滑水平面上,木块左右两侧各有一位拿着完全相同步枪和子弹的射击手。
首先左侧射手开枪,子弹水平射入木块的最大深度为d1,然后右侧射手开枪,子弹水平射入木块的最大深度为d2,如图设子弹均未射穿木块,且两颗子弹与木块之间的作用力大小均相同。
当两颗子弹均相对木块静止时,下列说法正确的是()A.最终木块静止,d1=d2B.最终木块向右运动,d1<d2C.最终木块静止,d1<d2D.最终木块向左运动,d1=d24、质量为M的木块静止在光滑水平面上,有一质量为m的子弹以水平速度v0射入并留在其中,若子弹受到的阻力恒为f,问:①子弹在木块中前进的距离L为多大?②木块相对地面的位移是多少?③子弹和木块的相互作用时间是多少?5、质量为M的木块静止在光滑水平面上,有一质量为m的子弹以水平速度v0射入并以水平速度v射出,若子弹受到的阻力恒为f,问:①木块的厚度d为多大?②木块相对地面的位移是多少?③子弹和木块的相互作用时间是多少?6、质量为M、厚度为d的木块固定在水平面上,有一质量为m的子弹以水平速度v0射入并以水平速度v射出。
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子弹打木块模型子弹打木块问题是力学综合问题,涉及运动学公式与力,动量(动量守恒定律、动量定力),能量(动能定理、能量守恒定理、功能关系)。
熟练应用这些力学规律,可以解决相关问题。
一、单选题1.能量的形式有多种并且通过做功会发生相互转化.如下图所示,在光滑水平面上,子弹m水平射入木块后留在木块内.现将子弹、弹簧、木块合在一起作为研究对象,则此系统从子弹开始射入木块到弹簧压缩到最短的整个过程中,则系统的 ()A.子弹与木块有摩擦阻力,能量不守恒,机械能不守恒B.子弹与木块有摩擦阻力,但能量和机械能均守恒C.子弹与木块有摩擦阻力,但能量守恒,机械能不守恒D.能量不守恒,机械能守恒2.如图所示的装置中,木块通过一细线系在O点,子弹沿水平方向射入木块(子弹射入木块过程时间极短,可认为细线不发生摆动)后留在木块内,接着细线摆过一角度θ.若不考虑空气阻力,对子弹和木块组成的系统,下列说法正确的是 ()A.在子弹射入木块的过程中机械能守恒B.在子弹射入木块后,细线摆动的过程机械能守恒C.从子弹开始射入木块到细线摆过θ角的整个过程机械能守恒D.无论是子弹射入木块过程,还是子弹射入木块后细线摆动的过程机械能都不守恒3.子弹的速度为v,打穿一块固定的木块后速度刚好变为零.若木块对子弹的阻力为恒力,那么当子弹射入木块的深度为其厚度的一半时,子弹的速度是()A.B.vC.D.4.如图所示,木块A、B并排且固定在水平桌面上,A的长度是L,B的长度是2L.一颗子弹沿水平方向以速度v1射入A,以速度v2穿出B.子弹可视为质点,其运动视为匀变速直线运动,则子弹穿出A时的速度为()A.(v1+v2)B.C.D.v15.1964年至1967年6月我国第一颗原子弹和第一颗氢弹相继试验成功,1999年9月18日,中共中央、国务院、中央军委隆重表彰在研制“两弹一星”中作出贡献的科学家。
下列核反应方程式中属于原子弹爆炸的核反应方程式的是()A.U→Th +HeB.U +n→Sr +Xe +10nC.N +He→O +HD.H +H→He +n6.如图所示,质量为m的子弹水平飞行,击中一块原来静止在光滑水平面上的质量为M的物块,物块由上下两块不同硬度的木块粘合而成.如果子弹击中物块的上部,恰不能击穿物块;如果子弹击中物块的下部,恰能打进物块中央.若将子弹视为质点,以下说法中错误的是A.物块在前一种情况受到的冲量与后一种情况受到的冲量相同B.子弹前一种情况受到的冲量比后一种情况受到的冲量大C.子弹前一种情况受到的阻力小于后一种情况受到的阻力D.子弹和物块作为一个系统,系统的总动量守恒7.把一支弹簧枪水平固定在小车上,小车放在光滑水平地面上,枪射出一颗子弹时,关于枪、弹、车,下列说法正确的是 ( )A.枪和弹组成的系统动量守恒B.枪和车组成的系统动量守恒C.枪弹和枪筒之间的摩擦力很小,可以忽略不计,故二者组成的系统动量近似守恒D.枪、弹、车三者组成的系统动量守恒8.一颗子弹水平射入置于光滑水平面上的木块A并留在其中,A,B用一根弹性良好的轻质弹簧连在一起,如图所示.则在子弹打击木块A及弹簧被压缩的过程中,对子弹、两木块和弹簧组成的系统 ()A.动量守恒,机械能守恒B.动量不守恒,机械能守恒C.动量守恒,机械能不守恒D.无法判定动量、机械能是否守恒9.如图所示,木块B与水平弹簧相连,放在光滑水平面上,子弹A沿水平方向射入木块后留在木块B内,入射时间极短,而后木块将弹簧压缩到最短.关于子弹和木块组成的系统,下列说法中正确的是()①子弹射入木块的过程中系统动量守恒②子弹射入木块的过程中系统机械能守恒③木块压缩弹簧过程中,系统总动量守恒④木块压缩弹簧过程中,子弹、木块和弹簧组成的系统机械能守恒A.①③B.②③C.①④D.②④10.游乐场内两支玩具枪在同一位置先后沿水平方向各射出一颗子弹,打在远处的同一个靶上,A 为甲枪子弹留下的弹孔,B为乙枪子弹留下的弹孔,两弹孔在竖直方向上相距高度为h,如图所示,不计空气阻力.关于两枪射出的子弹初速度大小,下列判断正确的是()A.甲枪射出的子弹初速度较大B.乙枪射出的子弹初速度较大C.甲,乙两枪射出的子弹初速度一样大D.无法比较甲,乙两枪射出的子弹初速度的大小11.游乐场内两支玩具枪在同一位置先后沿水平方向各射出一颗子弹,打在远处的同一个靶上,A 为甲枪子弹留下的弹孔,B为乙枪子弹留下的弹孔,两弹孔在竖直方向上相距高度为h,如图所示,不计空气阻力。
关于两枪射出子弹的初速度大小,下列判断正确的是()A.甲枪射出的子弹初速度较大B.乙枪射出的子弹初速度较大C.甲、乙两枪射出的子弹初速度一样大D.无法比较甲、乙两枪射出的子弹初速度的大小12.在第16届亚洲运动会上,10米移动靶团体冠军被我国选手获得.图为简化的比赛现场图,设移动靶移动的速度为v1,运动员射出的子弹的速度为v2,移动靶离运动员的最近距离为d,忽略空气阻力的影响,要想在最短的时间内射中目标,则运动员射击时离目标的距离应该为 ()A.B.C.D.二、多选题13.(多选)一颗子弹以某一水平速度击中了静止在光滑水平面上的木块,并刚好从中穿出.对于这一过程,下列说法正确的是()A.子弹减少的机械能等于木块增加的机械能B.子弹和木块组成的系统机械能的损失量等于系统产生的热量C.子弹减少的机械能等于木块增加的动能与木块增加的内能之和D.子弹减少的动能等于木块增加的动能与子弹和木块增加的内能之和14.(多选)如图甲所示,一质量为M=3.3 kg的滑块随足够长的水平传送带一起向右匀速运动,滑块与传送带之间的动摩擦因数μ=0.2.一质量m=0.05 kg的子弹水平向左射入滑块并留在其中,设子弹与滑块碰撞时在极短的时间内达到速度一致,取水平向左的方向为正方向,子弹在整个运动过程中的v-t图象如图乙所示,已知传送带的速度始终保持不变,滑块最后恰好能从传送带的右端水平飞出,g取10 m/s2.下列说法正确的是()A.传送带的速度为4 m/sB.滑块相对传送带滑动的距离为9 mC.滑块相对地面向左运动的最大位移为3 mD.若滑块可视为质点且传送带与转动轮间不打滑,则转动轮的半径R为0.4 m15.(多选)静止在光滑水平面上的木块,被一颗子弹沿水平方向击穿,若子弹击穿木块的过程中子弹受到木块的阻力大小恒定,则当子弹入射速度增大时,下列说法正确的是()A.木块获得的速度变大B.木块获得的速度变小C.子弹穿过木块的时间变长D.子弹穿过木块的时间变短16.(多选)矩形滑块由不同材料的上、下两层黏合在一起组成,将其放在光滑的水平面上,质量为m的子弹以速度v水平射入滑块,若射击下层,子弹刚好不射出,如图甲所示;若射击上层,则子弹刚好能射进一半厚度,如图乙所示,上述两种情况相比较( )A.子弹对滑块做功一样多B.子弹对滑块做的功不一样多C.系统产生的热量一样多D.系统产生热量不一样多17.(多选)如图所示,质量为M的木块放在光滑的水平面上,质量为m的子弹以速度v0沿水平面射中木块,并最终留在木块终于木块一起以速度v运动,已知当子弹相对木块静止时,木块前进距离L,子弹进入木块的深度为s,此过程经历的时间为t。
若木块对子弹的阻力f视为恒定,则下列关系式中正确的是()A.B.C.D.三、实验题(共1小题,每小题10.0分,共10分)18.(18分)(1)质量为0.45 kg的木块静止在光滑水平面上,一质量为0.05 kg的子弹以200 m/s的水平速度击中木块,并留在其中,整个木块沿子弹原方向运动,则木块最终速度的大小是________ m/s.若子弹在木块中运动时受到的平均阻力为4.5×103N,则子弹射入木块的深度为________ m.(2)某研究小组做“验证力的平行四边形定则”实验,所用器材有:方木板一块,白纸,量程为 5 N 的弹簧测力计两个,橡皮条(带两个较长的细绳套),刻度尺,图钉(若干个).①具体操作前,同学们提出了如下关于实验操作的建议,其中正确的有________.A.橡皮条应和两绳套夹角的角平分线在一条直线上B.重复实验再次进行验证时,结点O的位置可以与前一次不同C.使用测力计时,施力方向应沿测力计轴线;读数时视线应正对测力计刻度D.用两个测力计互成角度拉橡皮条时的拉力必须都小于只用一个测力计的拉力②该小组的同学用同一套器材做了四次实验,白纸上留下的标注信息有结点位置O、力的标度、分力和合力的大小及表示力的作用线的点,如下图所示.其中对于提高实验精度最有利的是________.(3)某同学用伏安法测定待测电阻Rx的阻值(约为10 kΩ),除了Rx、开关S、导线外,还有下列器材供选用:A.电压表(量程0~1 V,内阻约10 kΩ)B.电压表(量程0~10 V,内阻约100 kΩ)C.电流表(量程0~1 mA,内阻约30 Ω)D.电流表(量程0~0.6 A,内阻约0.05 Ω)E.电源(电动势1.5 V,额定电流0.5 A,内阻不计)F.电源(电动势 12 V,额定电流2 A,内阻不计)G.滑动变阻器R0(阻值范围0~10 Ω,额定电流2 A)①为使测量尽量准确,电压表选用________,电流表选用________,电源选用________.(均填器材的字母代号)②画出测量Rx阻值的实验电路图.③该同学选择器材、连接电路和操作均正确,从实验原理上看,待测电阻测量值会________其真实值(填“大于”、“小于”或“等于”),原因是________________________.四、计算题(共21小题,每小题18.0分,共378分)19.质量是2 g的子弹,以300 m/s的速度射入厚度是5 cm的木板(如图所示),射穿后的速度是100 m/s.子弹射穿木板的过程中受到的平均阻力是多大?你对题目中所说的“平均”一词有什么认识?20.如图示,滑板A放在水平面上,长度为,滑块质量mA=1 kg,mB=0.99 kg,A,B间粗糙,现有mC=0.01 kg子弹以v0=200m/s速度向右击中B并留在其中,求(1),子弹C击中B后瞬间,B速度多大(2),若滑块A与水平面固定,B被子弹击中后恰好滑到A右端静止,求滑块B与A间动摩擦因数μ(3),若滑块A与水平面光滑,B与A间动摩擦因数不变,试分析B能否离开啊,并求整个过程A,B,C组成的系统损失的机械能21.能量转化与守恒定律是自然界普遍存在的规律.(1)光滑水平面上静止一个木板,当一个木块以某一初速度滑上木板,木块与木板之间的摩擦力为f,在摩擦力的作用下,两物体最终达到共速,此时木块相对于木板滑行了△s.请根据此过程中能量的转化关系,证明此过程中系统产生的内能Q=f•△s.(2)如图所示,水平传送带AB长l=8.3m,质量为M=1kg的木块随传送带一起以v1=2m/s的速度向左匀速运动(传送带的传送速度恒定),木块与传送带间的动摩擦因数μ=0.5.当木块运动至最左端A点时,一颗质量为m=20g的子弹以v0=300m/s水平向右的速度正对木块射入并穿出,穿出速度v′=50m/s,以后每隔1s就有一颗子弹射向木块,设子弹射穿木块的时间极短,且每次射入点各不相同,g取10m/s2,求:①在被第二颗子弹击中木块前的瞬间,木块离A点的距离;②从第一颗子弹射中木块到木块最终离开传送带的过程中,子弹,木块和传送带这一系统所产生的热量.22.(1)下列说法正确的是________(选对1个给2分,选对2个给4分,选对3个给5分。