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动量守恒定理应用之滑块 子弹打木块模型 题型答案解析汇编

动量守恒定理应用之滑块 子弹打木块模型  题型答案解析汇编
动量守恒定理应用之滑块 子弹打木块模型  题型答案解析汇编

1 l

v 0 v

S v 0 A B v 0 A B v 0 l 动量守恒定理应用之滑块、子弹打木块模型

子弹打木块模型:包括一物块在木板上滑动等。μNS 相=ΔE k 系统=Q ,Q 为摩擦在系统中产生的热量。②小球在置于光滑水平面上的竖直平面内弧形光滑轨道上滑动 :包括小车上悬一单摆单摆的摆动过程等。小球上升到最高点时系统有共同速度(或有共同的水平速度);系统内弹力做功时,不将机械能转化为其它形式的能,因此过程中系统机械能守恒。

例题:质量为M 、长为l 的木块静止在光滑水平面上,现有一质量为m 的子弹以水平初速v 0射入木块,穿出时子弹速度为v ,求子弹与木块作用过程中系统损失的机械能。

解:如图,设子弹穿过木块时所受阻力为f ,突出时木块速度为V ,位移为S ,则子弹位移为(S+l)。水平方向不受外力,由动量守恒定律得:mv 0=mv+MV ①

由动能定理,对子弹 -f(s+l )=2022121

mv mv - ② 对木块 fs=0212-MV ③

由①式得 v=

)(0v v M m - 代入③式有 fs=2022)(21v v M m M -? ④ ②+④得 f l =})]([2121{21212121

202202220

v v M m M mv mv MV mv mv -+-=-- 由能量守恒知,系统减少的机械能等于子弹与木块摩擦而产生的内能。即Q=f l ,l 为子弹现木块的相对位移。

结论:系统损失的机械能等于因摩擦而产生的内能,且等于摩擦力与两物体相对位移的乘积。即 Q=ΔE 系统=μNS 相

其分量式为:Q=f 1S 相1+f 2S 相2+……+f n S 相n =ΔE 系统

1.在光滑水平面上并排放两个相同的木板,长度均为L=1.00m ,一质量

与木板相同的金属块,以v 0=2.00m/s 的初速度向右滑上木板A ,金属

块与木板间动摩擦因数为μ=0.1,g 取10m/s 2。求两木板的最后速度。

2.如图示,一质量为M 长为l 的长方形木块B 放在光滑水平面上,在其右端放一质量为m 的小木块A ,m <M ,现以地面为参照物,给A 和B 以大小相等、方向相反的初速度 (如图),使A 开始向左运动,B 开始向右运动,但最后A 刚好没有滑离

B 板。以地面为参照系。

⑴若已知A 和B 的初速度大小为v 0,求它们最后速度的大小和方向;

⑵若初速度的大小未知,求小木块A 向左运动到最远处(从地面上看)到出发点的距离。

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