高一物理子弹打木块模型t

v0
m
2m
解析：（１）设子弹穿过木块后木块获得的速度是v
由系统动量守恒得：
mv0 mv20 2mv
1 v 4 v0
由能量守恒得： F L 1 2m 0 2 v 1 22 m 2 v 1 2m (1 2v0)2
对木块有：
FS 12mv2 2
v0
解得： 木块的位移
1 S L
m
2m
5
木块对子弹的阻力 F 5mv02
- 子弹损失动能：ΔE子 - - 转化成了热量： Q
= =
1 2
m
v02
f S2 —f S1
1
2
=
m
fd
vx2= f = 1m
2
S2
v02
1 2
mvx2
1 2
M
vx2
子弹打木块动量和功、能关系
S2
S1
d
v0
M
m
问题4：设子弹与木块间平均作用力大小为f，在不知时间 情况下那么子弹受到的冲量是多大？木块受到的冲量为多大？
16L
子弹打木块动量和功、能关系
S2
S1
d
v0
M
m
问题6：试判断S1和d谁大？ 方法二：
木块平均速度：
V木 =
S1 t
=
0 + Vx 2
=（
m
M+
m）
v0
2
子弹相对木块的平均速度：V子木 =
d t
= V0 + 0
2
V子木 > V木
d > S1
例1 、质量为2m、长为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 水平向右射穿木块后速 度为v0 /2。设木块对子弹的阻力F 恒定但未知。求： 子弹穿过木块的过程中木块的位移以及木块对子弹 的阻力F
1 2
m
v02
即：
-
f
d
=
1 2
m
vx2
+
1 2
M
vx2 -
1 2
m
v02
子弹打木块动量和功、能关系
S2
S1
d
v0
M
m
问题3：子弹损失动能与木块增加的动能一样大吗？ 子弹损失的动能转化成什么能了？
由动能定理分析 如下：
- 0 木块增加动能：ΔE木
=
1 2
Mvx2
= f S1
由于 f S2 > f S1
S2
S1
d
v0
M
m
问题2：设子弹与木块间作用力大小为f， 那么S2、S1 和d分别与v0存在什么关系？
由动能定理分析 如下：
- 0 - - 对木块做功：
f
S1 =
1 2
M
vx2
对子弹做功：
f S2 =
1 2
m
vx2
1 2
mv02
- + - 两式相加整理得：
（f S1
S2
)=
1 2
m
vx2
1 2
M
vx2
由动量定理分析 如下：
木块： f t = M vx- 0
- 子弹： f t = m vx-mv0
子弹打木块动量和功、能关系
S2
S1
d
v0
M
m
问题5：子弹的动量减小多少？木块的动量增加多少？ 动量总量怎么样？
由动量定理分析 如下：
木块： Δ P木 = M vx- 0 = f t
Δ P子 = Δ P木
因此系统总动量守恒
- 子弹： Δ P子 = m v0 m vx = f t
子弹打木块动量和功、能关系
S2
S1
d
v0
M
m
问题6：试判断S1和d谁大？ 方法一：
f
S1=百度文库
1 2
Mvx2
-
0
fd
=
1 2
m
v02
-
1 2
mvx2
-
1M
2
vx2
vx
=
m v0 （M+ m）
三式联立得：
d S1
=
M+ m
m
d > S1
动量和能量的综合应用
━━子弹打木块、滑块与木板模型
m2
m1
━━霸州一中 物理组
子弹打木块动量和功、能关系
S2
S1
d
v0
M
m
问题1：地面是光滑的，子弹和木块的末速度多大？
由动量守恒定律得（由于时间短不考虑竖直方向的任何变化）
m v0 =（M+ m）vx
得：
vx
=
m v0 （M+ m）
子弹打木块动量和功、能关系