1、12.(2013新课标新课标35(2)如图，光滑水平如图，光滑水平直轨道上有三个质量均为直轨道上有三个质量均为m的物块的物块A、B、C.B的左侧固定一轻弹簧的左侧固定一轻弹簧(弹簧左侧的挡板弹簧左侧的挡板质量不计质量不计).设设A以速度以速度v0朝朝B运动，压缩弹运动，压缩弹簧；当簧；当A、B速度相等时，速度相等时，B与与C恰好相碰恰好相碰并粘接在一起，然后继续运动并粘接在一起，然后继续运动.假设假设B和和C碰撞过程时间极短碰撞过程时间极短.求从求从A开始压缩弹簧直开始压缩弹簧直至与弹簧分离的过程中，至与弹簧分离的过程中，(i)整个系统损失整个系统损失的机械能；的机械能；(ii)弹簧被压缩到最
2、短时的弹弹簧被压缩到最短时的弹性势能性势能.第一讲第一讲 动量动量守恒定律动量动量守恒定律第第8课课动量和能量守恒定律的应用动量和能量守恒定律的应用子弹打木块类子弹打木块类特点特点：在某一方向上动量守恒，如子弹有初动量：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块后二者以相同速度一起运动 规律：规律：从运动情况看，子弹在木块内受到恒定的从运动情况看，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
3、的相匀加速运动，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，匀速运动；从规律上看，子弹、木块作为一个系子弹、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，统，因水平方向系统只受内力而不受外力作用，其动量守恒。其动量守恒。一、一、射入类射入类 如图所示如图所示,质量为质量为 m m 的子弹以初速度的子弹以初速度 v v0 0射向射向静止在光滑水平面上的质量为静止在光滑水平面上的质量为 M M 的木块，并留在的木块，并留在木块中不再射出，子弹钻入木块深度为木块中不再射出，子弹钻入木块深度为 d d
4、.求木块求木块与子弹相对静止时的速度，木块对子弹的平均阻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力的大小和该过程中木块前进的距离从能量角度分析：从能量角度分析：损损失的动能转化为内能失的动能转化为内能所以：所以：Q=fQ=f阻力阻力d d相对相对1.如图所示，在光滑水平面上有一辆质量如图所示，在光滑水平面上有一辆质量为为M=4.00的平板小车，车上放一质量为的平板小车，车上放一质量为m=1.96的木块，木块到平板小车左端的的木块，木块到平板小车左端的距离距离L=1.5m，车与木块一起以，车与木块一起以v=0.4m/s的的速度向右行驶，一颗质量为速度向右行驶，一
5、颗质量为m0=0.04的子的子弹以速度弹以速度v0从右方射入木块并留在木块内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，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小车平板间动摩擦因数=0.2，取，取g=10m/s2。问：若要让木块不从小车上滑出，子弹。问：若要让木块不从小车上滑出，子弹初速度应初速度应满足什么条件？满足什么条件？2.2.一轻质弹簧，两端连接两滑块一轻质弹簧，两端连接两滑块A A和和B B，已，已知知m mA A=0.99kg=0.99kg，m mB B=3kg=3kg，放在光滑水平桌，放在光滑水平桌面上，开始时弹簧处于原长。现滑块面上，开始时弹簧
6、处于原长。现滑块A A被水被水平飞来的质量为平飞来的质量为m mc c=10g=10g，速度为，速度为400m/s400m/s的子的子弹击中，且没有穿出，如图所示，试求：弹击中，且没有穿出，如图所示，试求：（1 1）子弹击中）子弹击中A A的瞬间的瞬间A A和和B B的速度的速度（2 2）以后运动过程中弹簧的最大弹性势能）以后运动过程中弹簧的最大弹性势能（3 3）B B可获得的最大动能可获得的最大动能特点：特点：在某一方向动量守恒，子弹有初动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，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击穿后二者分别以某一速度
7、运动.规律：规律：选子弹和木块为一个系统，因系统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，据动量守恒定律恒选向右为正方向，据动量守恒定律二、穿透类二、穿透类v0L3mm质量为质量为m mB B=2kg=2kg的平板车的平板车B B上表面水平，开上表面水平，开始时静止在光滑水平面上，在平板车左端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静止着一块质量为m mA A=2kg=2kg的物体的物体A A，一颗，一颗质量为质量为m m0 0=0.01kg=0.01kg的子弹以的子弹以v v0 0=600m/s=600m/
8、s的水的水平 初 速 度 瞬 间 射 穿平 初 速 度 瞬 间 射 穿 A A 后，速 度 变 为后，速 度 变 为v=100m/sv=100m/s，已知，已知A A，B B之间的动摩擦因数之间的动摩擦因数不为零，且不为零，且A A与与B B最终达到相对静止。求：最终达到相对静止。求：物体物体A A的最大速度的最大速度v vA A；平板车平板车B的最大的最大速度速度vB解：解：子弹穿过物体子弹穿过物体A的过程中，对子弹和的过程中，对子弹和物块物块A,由动量守恒定律得：由动量守恒定律得：m0v0=m0v+mAvA（2分）分）解得：解得：vA=2.5m/s（1分）分）对物块对物块A和平板车和平板车
9、B，由动量守恒定律，由动量守恒定律得：得：mAvA=(mA+mB)vB（2分）分）解得：解得：vB=1.25m/s（1分）分）1.1.运动性质运动性质：子弹子弹对地在对地在滑动摩擦力滑动摩擦力作用作用下匀减速直线运动；下匀减速直线运动；木块木块在在滑动摩擦力滑动摩擦力作作用下做匀加速运动。用下做匀加速运动。2.2.符合的规律符合的规律：子弹和木块组成的：子弹和木块组成的系统动系统动量守恒量守恒，机械能不守恒。，机械能不守恒。3.3.共性特征共性特征：一物体在另一物体上，在恒：一物体在另一物体上，在恒定的阻力作用下相对运动，系统动量守定的阻力作用下相对运动，系统动量守恒，机械能不守恒，恒，机械能
10、不守恒，EEK K=Q=f=Q=f 滑滑d d相对相对总结：子弹打木块的模型总结：子弹打木块的模型 如图所示如图所示,在水平面上放置质量为在水平面上放置质量为M=M=800 g800 g的的木块木块,一质量为一质量为m=m=50 g50 g的子弹以的子弹以v v0 0=170 m/s170 m/s的水平速度射入木块的水平速度射入木块,最终与木块一起运动最终与木块一起运动,若木块与地面间的动摩擦因数若木块与地面间的动摩擦因数=0 0.2,2,求木求木块在地面上滑行的距离。块在地面上滑行的距离。(g g取取10 m/s10 m/s2 2)解析解析:子弹射入木块子弹射入木块,由动量守恒定律由动量守恒
11、定律,得得mvmv0 0=(M+mM+m)vv由由得得v=v=10 m/s10 m/s设木块设木块(含子弹含子弹)在地面上在地面上滑行滑行L L后停止后停止,由动能定理得由动能定理得-(M+mM+m)gL=-1/2gL=-1/2(M+mM+m)vv2 2由由得得L=L=25 m25 m。人有了知识，就会具备各种分析能力，人有了知识，就会具备各种分析能力，明辨是非的能力。明辨是非的能力。所以我们要勤恳读书，广泛阅读，所以我们要勤恳读书，广泛阅读，古人说古人说“书中自有黄金屋。书中自有黄金屋。”通过阅读科技书籍，我们能丰富知识，通过阅读科技书籍，我们能丰富知识，培养逻辑思维能力；培养逻辑思维能力；通过阅读文学作品，我们能提高文学鉴赏水平，通过阅读文学作品，我们能提高文学鉴赏水平，培养文学情趣；培养文学情趣；通过阅读报刊，我们能增长见识，扩大自己的知识面。通过阅读报刊，我们能增长见识，扩大自己的知识面。有许多书籍还能培养我们的道德情操，有许多书籍还能培养我们的道德情操，给我们巨大的精神力量，给我们巨大的精神力量，鼓舞我们前进鼓舞我们前进。
