子彈打木塊模型及其應(yīng)用

1、1子彈打木塊模型及其應(yīng)用子彈打木塊模型及其應(yīng)用江蘇省海安縣立發(fā)中學(xué)江蘇省海安縣立發(fā)中學(xué)楊本泉楊本泉遷移能力的培養(yǎng)是物理教學(xué)過程中的重要組成部分。在物理習(xí)題教學(xué)過程中，注重培養(yǎng)學(xué)生構(gòu)建正確的物理模型，掌握基本模型的思維方法并能合理的遷移，可以受到事半功倍的效果。子彈打木塊問題是高中物理主干知識(shí)：動(dòng)量與能量相結(jié)合應(yīng)用的重要模型之一。一、一、原型原型一質(zhì)量為M的木塊放在光滑的水平面上，一質(zhì)量m的子彈以初速度v水平0飛來打進(jìn)木塊并留在其中，設(shè)相

2、互作用力為f問題問題1子彈、木塊相對(duì)靜止時(shí)的速度v由動(dòng)量守恒得：mv0=(Mm)v?0vmMmv??問題問題2子彈在木塊內(nèi)運(yùn)動(dòng)的時(shí)間由動(dòng)量定理得：對(duì)木塊0???Mvtf或?qū)ψ訌?mvmvtf?????)(0mMfMmvt??問題問題3子彈、木塊發(fā)生的位移以及子彈打進(jìn)木塊的深度由動(dòng)能定理得：對(duì)子彈：20212121mvmvsf????2201)(2)2(mMfvmMMms????對(duì)木塊：2221Mvfs?0V1圖1sM相S2S3解略：例2

3、光滑水平面上，木板以V0向右運(yùn)動(dòng)，木塊m輕輕放上木板的右端，令木塊不會(huì)從木板上掉下來，兩者間動(dòng)摩擦因數(shù)為，求①?gòu)膍放上M至相對(duì)靜止，?m發(fā)生的位移；②系統(tǒng)增加的內(nèi)能；③木板至少多長(zhǎng)？④若對(duì)長(zhǎng)木板施加一水平向右的作用力，使長(zhǎng)木板速度保持不變，則相對(duì)滑動(dòng)過程中，系統(tǒng)增加的內(nèi)能以及水平力所做的功為多少？解析：①根據(jù)動(dòng)量守恒定律得：⑴vmMMv)(0??⑵mMMvv??0對(duì)木塊使用動(dòng)能定理：⑶⑷2121mvmgs??22021)(2mMgvMs

4、???②根據(jù)能的轉(zhuǎn)化和守恒定律：⑸)(2)(212120220mMMmvvmMMvQ?????③⑹220min)(2121vmMMvmgL????⑺)(220minmMfMvL????④相對(duì)滑動(dòng)過程，木塊做初速度為零的勻加速運(yùn)動(dòng)，而木板做勻速運(yùn)動(dòng)木塊發(fā)生位移⑻?tvs??201木板發(fā)生位移（9）tvs02?相對(duì)位移（10）10122stvsss????相系統(tǒng)增加內(nèi)能（11）2021mvsmgQ???相?水平力所做的功（12）20mvQE