知識(shí)點(diǎn)54應(yīng)用三大觀點(diǎn)解決子彈與木塊碰撞問題（原卷版）

學(xué)問點(diǎn)54：應(yīng)用三大觀點(diǎn)解決子彈與木塊碰撞問題【學(xué)問思維方法技巧】子彈與木塊碰撞模型的特點(diǎn)：〔1〕模型特點(diǎn)：子彈水平打進(jìn)木塊的過程中，系統(tǒng)的動(dòng)量守恒，系統(tǒng)的機(jī)械能有損失?！?〕兩種情景：①子彈嵌入木塊中模型。兩者速度相等時(shí)，木塊的速度最大，兩者的相對(duì)位移(子彈射入木塊的深度)取得極值，機(jī)械能損失最多(完全非彈性碰撞)。由ΔEk＝eq\f(M,m＋M)Ek0可以看出，子彈的質(zhì)量越小，木塊的質(zhì)量越大，動(dòng)能損失越多．動(dòng)量守恒：mv0＝(m＋M)v，能量守恒：Q＝Ff·s＝eq\f(1,2)mv02－eq\f(1,2)(M＋m)v2②子彈穿透木塊模型。穿透過程中系統(tǒng)的動(dòng)量仍守恒，系統(tǒng)損失的動(dòng)能為ΔEk＝Ff·L(L為木塊的長度)．動(dòng)量守恒：mv0＝mv1＋Mv2，能量守恒：Q＝Ff·L＝eq\f(1,2)mv02－(eq\f(1,2)Mv22＋eq\f(1,2)mv12)考點(diǎn)一：子彈打木塊模型題型一：子彈打木塊模型+直線運(yùn)動(dòng)【典例1根底題】(多項(xiàng)選擇)如下圖，放在光滑水平面上的矩形滑塊是由不同材料的上、下兩層粘在一起組成的．質(zhì)量為m的子彈(可視為質(zhì)點(diǎn))以速度v水平射向滑塊，假設(shè)擊中上層，那么子彈剛好不穿出；假設(shè)擊中下層，那么子彈嵌入其中部．比擬這兩種狀況，以下說法中正確的選項(xiàng)是()A．滑塊對(duì)子彈的阻力一樣大B．子彈對(duì)滑塊做的功一樣多C．滑塊受到的沖量一樣大D．系統(tǒng)產(chǎn)生的熱量一樣多【典例1根底題對(duì)應(yīng)練習(xí)】(多項(xiàng)選擇)如圖，在水平地面上放置一質(zhì)量的木塊，一質(zhì)量為的子彈以水平速度射入木塊(子彈與木塊相互作用的時(shí)間極短)，假設(shè)木塊與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，那么在子彈射入后()A．假設(shè)子彈最終未穿出木塊，那么木塊前進(jìn)的距離為B．假設(shè)子彈能穿出木塊，那么木塊前進(jìn)的距離小于C．假設(shè)子彈最終未穿出木塊，那么子彈的速度越大，木塊前進(jìn)的距離就越大D．假設(shè)子彈能穿出木塊，那么子彈的速度越大，木塊前進(jìn)的距離就越大題型二：子彈打木塊模型+固定搖擺運(yùn)動(dòng)【典例2根底題】如下圖，小物塊A通過一不行伸長的輕繩懸掛在天花板下，初始時(shí)靜止。從放射器(圖中未畫出)射出的小物塊B沿水平方向與A相撞，碰撞前B的速度大小為v，碰撞后二者粘在一起，并擺起一個(gè)較小角度。A和B的質(zhì)量分別為mA和mB，重力加速度大小為g，碰撞時(shí)間極短且忽視空氣阻力。以下選項(xiàng)正確的選項(xiàng)是()A．B與A碰撞過程滿意動(dòng)量守恒、機(jī)械能守恒B．B與A碰撞前后輕繩的拉力大小不變C．碰撞后AB一起上升的最大高度與輕繩的長度有關(guān)D．碰撞后AB一起上升的最大高度為題型三：子彈打木塊模型+活動(dòng)搖擺運(yùn)動(dòng)【典例3根底題】如下圖，在固定的水平桿上，套有質(zhì)量為m的光滑圓環(huán)，輕繩一端系在環(huán)上，另一端系著質(zhì)量為M的木塊，現(xiàn)有質(zhì)量為m0的子彈以大小為v0的水平速度射入木塊并留在木塊中，重力加速度為g，以下說法正確的選項(xiàng)是()A．子彈射入木塊后的瞬間，速度大小為eq\f(m0v0,m0＋m＋M)B．子彈射入木塊后的瞬間，繩子拉力等于(M＋m0)gC．子彈射入木塊后的瞬間，環(huán)對(duì)輕桿的壓力大于(M＋m＋m0)gD．子彈射入木塊之后，圓環(huán)、木塊和子彈構(gòu)成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒【典例3根底題對(duì)應(yīng)練習(xí)】如圖，在固定的水平桿上，套有質(zhì)量為的光滑圓環(huán)，長為的輕繩一端拴在環(huán)上，另一端系著質(zhì)量為的木塊，現(xiàn)有質(zhì)量為的子彈以大小為的水平速度射入木塊并立即留在木塊中，重力加速度。(1)子彈射入木塊的瞬間，速度大小為多少？(2)子彈射入木塊的瞬間，環(huán)對(duì)輕桿的壓力大小為多少？考點(diǎn)二：子彈打木塊模型+組合運(yùn)動(dòng)模型題型一：子彈打板塊+組合運(yùn)動(dòng)模型【典例1根底題】如下圖，質(zhì)量為2kg的小平板車B靜止在光滑的水平面上，板的一端靜止有一個(gè)質(zhì)量為2kg的物塊A。一顆質(zhì)量為10g的子彈以600m/s的水平速度射穿物體A后，速度變?yōu)?00m/s。假如物體和小平板車之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，g＝10m/s2，那么以下說法正確的選項(xiàng)是()A．物塊A的最大速度是B．假設(shè)物塊A始終不離開平板車B，那么平板車B的最大速度是C．假設(shè)物塊A始終不離開平板車B，那么平板車B的最大速度是D．為了使A不從平板車上滑出，那么平板車至少長題型二：子彈打滑塊+組合運(yùn)動(dòng)模型【典例2根底題】如下圖，高為h＝10m的平臺(tái)上，放一質(zhì)量為M＝的木塊，它與平臺(tái)邊緣的距離為L＝1m，今有一質(zhì)量m＝的子彈，以水平向右的速度v0射入木塊(時(shí)間極短)，并留在木塊