高中物理 模块五 功与能 考点7.3 “双滑块”“子弹打木块”模型能量分析问题试题.doc

考点7.3 “双滑块”“子弹打木块”模型能量分析问题“双滑块”“子弹打木块”模型能量分析的核心问题为物体间摩擦热的计算，一般而言有两种方式：(1) 依据qffx相对，找出摩擦力与相对路程大小即可。要注意的问题是公式中的x相对并不是指的是相对位移大小。特别是相对往返运动中，x相对为多过程相对位移大小之和。(2)运用能量守恒：，即系统机械能的损失量等于产生的摩擦热。更深更全面的问题在动量里会再次涉及到1“板块”模型研究如图所示，一速率为v0的物块冲上一置于光滑水平面上且足够长的木板上物块质量为m，木板质量m，物块与木板间的动摩擦因数，试问：物块将停在木板上何处？分析一：利用运动学一般方程研究由牛顿第二定律，可知对物块mgma1；对木板mgma2设两者共速时所用时间为t，则v0a1ta2t这段时间物块与木板的位移大小分别为x1v0ta1t2 x2a2t2两者的位移之差xx1x2结合上述方程，可得x分析二：利用图像作出物块与木板的运动图像如图所示由牛顿第二定律，可求得物块与木板的加速度a1ga2g两者t时刻速度相等，则v0a1ta2t分析可知，图中阴影面积为板、块的相对位移，由几何关系，知xv0tx分析三：利用相对运动以地面为参考系，由牛顿第二定律，可知对物块mgma1对木板mgma2以木板为参考系，物块的初速度为v0，加速度为(a1a2)，则两者相对位移为xx分析四：能量分析由于物块、木板运动时间相同，可得，可求出最终的共同速度对物块mgx1mv2mv，即物块动能的减少量对木板mgx2mv2，即木板动能的增加量上述两方程结合，可得mg(x1x2)mv(mm)v21. 质量为m的木块静止在光滑的水平面上，质量为m的子弹以初速v0水平射入初始静止的木块，并最终留在木块中与木块一起以速度v运动已知子弹从刚射中木块到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d，若木块与子弹间的动摩擦因数为.求：(1) 子弹克服摩擦力所做的功；(2) 木块增加的动能；(3) 子弹与木块组成系统损失的机械能【答案】(1)mg(ld)mvmv2 (2)mv2mgl (3)mgdmv(mm)v22. (多选)如图所示，质量为m、长度为l的小车静止在光滑的水平面上，质量为m的小物块，放在小车的最左端，现用一水平力f作用在小物块上，小物块与小车间的摩擦力为ff，经过一段时间小车运动的位移为x，小物块刚好滑到小车的右端，则下列说法中正确的是(bd)a. 此时小物块的动能为f(xl)b. 此时小车的动能为ffxc. 这一过程中，小物块和小车增加的机械能为fxffld. 这一过程中，因摩擦而产生的热量为ffl3. 如图所示，质量为m的长木块a静止于光滑水平面上，在其水平的上表面左端放一质量为m的滑块b，已知木块长为l，它与滑块之间的动摩擦因数为.现用水平向右的恒力f拉滑块b.(1) 当长木块a的位移为多少时，b从a的右端滑出？(2) 求上述过程中滑块与木块之间产生的内能【答案】(1)(2)mgl4. 如图所示，一个质量为m15 kg的特制柔软小猴模型，从离地面高h16 m的树上自由下落，一辆平板车正沿着下落点正下方所在的平直路面以v06 m/s的速度匀速前进已知模型开始自由下落时，平板车前端恰好运动到距离下落点正下方s3 m处，该平板车总长l7 m，平板车板面离地面高h21 m，模型可看作质点，不计空气阻力假定模型落到板面后不弹起，在模型落到板面的瞬间，司机刹车使平板车开始以大小为a4 m/s2的加速度做匀减速直线运动，直至停止，g取10 m/s2，模型下落过程中未与平板车车头接触，模型与平板车板面间的动摩擦因数0.2.求：(1) 模型将落在平板车上距车尾端多远处？(2) 通过计算说明，模型是否会从平板车上滑下？(3) 模型在平板车上相对滑动的过程中产生的总热量q为多少【答案】(1)4 m(2)不会(3)105 j5. 如图所示，半径r1.0 m的光滑圆弧轨道固定在竖直平面内，轨道的一个端点b和圆心o的连线与水平方向间的夹角37，另一端点c为轨道的最低点c点右侧的光滑水平面上紧挨c点静止放置一木板，木板质量m1 kg，上表面与c点等高质量为m1 kg的物块(可视为质点)从空中a点以v01.2 m/s的速度水平抛出，恰好从轨道的b端沿切线方向进入轨道已知物块