第8课 子弹打木块类(动量守恒定律应用)

12.(2013新课标35(2)如图，光滑水平直轨道上有三个质量均为m的物块A、B、C.B的左侧固定一轻弹簧(弹簧左侧的挡板质量不计).设A以速度v0朝B运动，压缩弹簧；当A、B速度相等时，B与C恰好相碰并粘接在一起，然后继续运动.假设B和C碰撞过程时间极短.求从A开始压缩弹簧直至与弹簧分离的过程中，(i)整个系统损失的机械能；(ii)弹簧被压缩到最短时的弹性势能.,第一讲动量动量守恒定律,第8课动量和能量守恒定律的应用子弹打木块类,特点：在某一方向上动量守恒，如子弹有初动量而木块无初动量，碰撞时间非常短，子弹射入木块后二者以相同速度一起运动规律：从运动情况看，子弹在木块内受到恒定的阻力做匀减速运动，木块受到子弹的恒力作用做匀加速运动，到二者速度相等时，水平方向的相互作用力为零，木块速度最大，此后二者一起做匀速运动；从规律上看，子弹、木块作为一个系统，因水平方向系统只受内力而不受外力作用，其动量守恒。,一、射入类,如图所示,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，子弹钻入木块深度为d.求木块与子弹相对静止时的速度，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,从能量角度分析：损失的动能转化为内能,所以：Q=f阻力d相对,1.如图所示，在光滑水平面上有一辆质量为M=4.00的平板小车，车上放一质量为m=1.96的木块，木块到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m0=0.04的子弹以速度v0从右方射入木块并留在木块内，已知子弹与木块作用时间很短，木块与小车平板间动摩擦因数=0.2，取g=10m/s2。问：若要让木块不从小车上滑出，子弹初速度应满足什么条件？,2.一轻质弹簧，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,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运动.规律：选子弹和木块为一个系统，因系统水平方向不受外力，则水平方向动量守恒选向右为正方向，据动量守恒定律,二、穿透类,质量为mB=2kg的平板车B上表面水平，开始时静止在光滑水平面上，在平板车左端静止着一块质量为mA=2kg的物体A，一颗质量为m0=0.01kg的子弹以v0=600m/s的水平初速度瞬间射穿A后，速度变为v=100m/s，已知A，B之间的动摩擦因数不为零，且A与B最终达到相对静止。求：物体A的最大速度vA；平板车B的最大速度vB,解：子弹穿过物体A的过程中，对子弹和物块A,由动量守恒定律得：m0v0=m0v+mAvA（2分）解得：vA=2.5m/s（1分）对物块A和平板车B，由动量守恒定律得：mAvA=(mA+mB)vB（2分）解得：vB=1.25m/s（1分）,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，EK=Q=f滑d相对,总结：子弹打木块的模型,如图所示,在水平面上放置质量为M=800g的木块,一质量为m=50g的子弹以v0=170m/s的水平速度射入木块,最终与木块一起运动,若木块与地面间的动摩擦因数=0.2,求木块在地面上滑行的距离。(g取10m/s2),解析:子弹射入木块,由