专题:子弹打木块模型

专题:子弹打木块模型

例题: 【例1】光滑水平面上 静置着一质量为M的小车一颗质量为m的木块以速度V0水平滑向小车.木块滑出后,木块速度减为V1, 小车的速度增为V2.将此过程中下列说法补全完整: A. 木块克服阻力做功为 。 B. 木块对小车做的功为 。 m C. 木块减少的动能 小车增加的动能. M D 系统产生的热量为 。

【例2】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v0水平射入木块,且陷入木块的最大深度为d。设冲击过程中木块的运动位移为s,子弹所受阻力恒定。试证明:s

【例3】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

2v0,设木块对子弹的阻力始终保持不变. 5(1)求子弹穿透木块后,木块速度的大小; L v0 (2)求子弹穿透木块的过程中,木块滑行的距离s;

m 3m (3)子弹穿过木块的整个过程中,子弹和木块在所组成的系统所产生的热量

是多少?

【例4】如图7-34,一轻质弹簧的两端连接两滑块A和B,已知mA=, mB=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mC=10g,速度为400m/s的子弹击中,且没有穿出,试求: (1)子弹击中滑块A后的瞬间滑块A和B的速度; v0 B A (2)以后运动过程中弹簧的最大弹性势能;

(3)滑块B可能获得的最大动能。 图7-34

【练习】

入木块,穿出木块时速度为

1.如图6-13所示,木块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,尔后木块将弹簧压缩到最短,关于子弹和木块组成的系统,下列说法正确的是:( )

A.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

A B.子弹射入木块的过程中,系统动量守恒 B C.子弹射入木块的过程中,系统动量不守恒 图6-13 D.木块压缩弹簧过程中,系统动量守恒

2、物块A、B用一根轻质弹簧连接起来,放在光滑水平面上,A紧靠墙壁,在B上施加向左的水平力使弹簧压缩,如图7-25所示,当撤去此力后,下列说法正确的是:( )

尚未离开墙壁前,弹簧和B的机械能守恒 尚未离开墙壁前,A和B的总动量守恒

F A B 离开墙壁后,A和B的系统的总动量守恒 离开墙壁后,弹簧和A、B系统的机械能守恒 图7-25

3.如图6-14,光滑水平面上有两物体,其中带有轻质弹簧的B静止,质量为m的A以速度vo向着B运动,A通过弹簧与B发生相互作用的过程中:( )

(1)弹簧恢复原长时A的速度一定最小

A B (2)两物体速度相等时弹簧压缩量最大

(3)任意时刻系统总动量均为mvo 图6-14 (4)任一时刻B的动量大小总小于mvo

A.(1)(3) B.(2)(3) C.(1) (3) (4) D.(2) (4)

4.如图7-17所示,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以水平向右的初速度v0滑上木板B,A与木板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? A v m M B 图7-17

5.如图6-28所所示,abc是光滑的轨道,其中ab是水平的,bc为ab与相切的位于竖直平面内的半圆,半径R=,质量m=的小球A静止在轨道上,另一质量M=,速度v0=s的小球B与小球A正碰。已知相碰后小

2

球A经过半圆的最高点c落到轨道上距b点为L=42R处,重力加速度g=10 m/ s,求:

(1)碰撞结束时,小球A和B的速度大小;

c (2)试论证小球B是否能沿着半圆轨道到达c点。

R

A B

a b 图6-28

0

【动量和能量】

1.如图7-33所示,有一半径为R的半球形凹槽P,放在水平地面上,一面紧靠在光滑墙壁上。在槽口上有

A m B C P 一质量为m的小球,由A点静止释放,沿光滑的球面下滑,经最低点B又沿球面上升到最高点C,经历时间为t,B、C两点高度差为,求: (1)小球到达C点时的速度;

(2)在这段时间t里,竖直墙对凹槽的冲量。

2.如图7-41所示,质量为M的木块A和B平排放在光滑水平面上,A上固定一根轻杆,轻杆上端的小钉(质量不计)o上系了一长度为L的细线,细线的另一端系一质量为m的小球C,现将小球C拉起使细线成水平伸直,并由静止释放C球,求:

(1)两木块刚分离时,A、B、C的速度各为多大? ? ? C (2)两木块分离后,悬挂小球的细线与竖直方向的最大夹角。

A B

图7-41

【三个物体】

1.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mA= kg,mB= kg,有一质量为mC= kg的小物块C以20 m/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 m/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。

2.如图,两块质量均为千克的木块A、B并排放置在光滑的水平桌面上,一颗质量为千克的子弹以V0=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,求子弹穿过A木块时的速度和子弹穿透A木块的过程中所所损失的动能△E

3.如图5-2-13所示,平板小车停在光滑水平面上,质量均为m的物块A和B从小车两端相向滑上小车上表面,它们的水平速度大小分别为2v0和v0.若小车质量为m,A和B与小车间的动摩擦因数均为μ,试

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