知识点54：应用三大观点解决子弹与木块碰撞问题 基础版-2024届高考物理一轮复习讲义及对应练习

知识点54：应用三大观点解决子弹与木块碰撞问题 【知识思维方法技巧】 子弹与木块碰撞模型的特点： （1）模型特点：子弹水平打进木块的过程中，系统的动量守恒，系统的机械能有损失。 （2）两种情景： ①子弹嵌入木块中模型。 两者速度相等时，木块的速度最大，两者的相对位移(子弹射入木块的深度)取得极值，机械能损失最多(完全非弹性碰撞)。由ΔEk＝Ek0可以看出，子弹的质量越小，木块的质量越大，动能损失越多．动量守恒：mv0＝(m＋M)v ，能量守恒：Q＝Ff·s＝mv02－(M＋m)v2 ②子弹穿透木块模型。 穿透过程中系统的动量仍守恒，系统损失的动能为ΔEk＝Ff·L(L为木块的长度)． 动量守恒：mv0＝mv1＋Mv2，能量守恒：Q＝Ff·L＝mv02－(Mv22＋mv12) 考点一：子弹打木块模型 题型一：子弹打木块模型+直线运动 【典例1基础题】(多选)如图所示，放在光滑水平面上的矩形滑块是由不同材料的上、下两层粘在一起组成的．质量为m的子弹(可视为质点)以速度v水平射向滑块，若击中上层，则子弹刚好不穿出；若击中下层，则子弹嵌入其中部．比较这两种情况，以下说法中正确的是(　 　) A．滑块对子弹的阻力一样大 B．子弹对滑块做的功一样多 C．滑块受到的冲量一样大 D．系统产生的热量一样多 【典例1基础题对应练习】(多选)如图，在水平地面上放置一质量的木块，一质量为的子弹以水平速度射入木块(子弹与木块相互作用的时间极短)，若木块与地面间的动摩擦因数为μ，则在子弹射入后(　　) A．若子弹最终未穿出木块，则木块前进的距离为 B．若子弹能穿出木块，则木块前进的距离小于 C．若子弹最终未穿出木块，则子弹的速度越大，木块前进的距离就越大 D．若子弹能穿出木块，则子弹的速度越大，木块前进的距离就越大 题型二：子弹打木块模型+固定摆动运动 【典例2基础题】如图所示，小物块A通过一不可伸长的轻绳悬挂在天花板下，初始时静止。从发射器(图中未画出)射出的小物块B沿水平方向与A相撞，碰撞前B的速度大小为v，碰撞后二者粘在一起，并摆起一个较小角度。已知A和B的质量分别为mA和mB，重力加速度大小为g，碰撞时间极短且忽略空气阻力。下列选项正确的是(　　) A．B与A碰撞过程满足动量守恒、机械能守恒 B．B与A碰撞前后轻绳的拉力大小不变 C．碰撞后AB一起上升的最大高度与轻绳的长度有关 D．碰撞后AB一起上升的最大高度为 题型三：子弹打木块模型+活动摆动运动 【典例3基础题】如图所示，在固定的水平杆上，套有质量为m的光滑圆环，轻绳一端系在环上，另一端系着质量为M的木块，现有质量为m0的子弹以大小为v0的水平速度射入木块并留在木块中，重力加速度为g，下列说法正确的是(　　) A．子弹射入木块后的瞬间，速度大小为 B．子弹射入木块后的瞬间，绳子拉力等于(M＋m0)g C．子弹射入木块后的瞬间，环对轻杆的压力大于(M＋m＋m0)g D．子弹射入木块之后，圆环、木块和子弹构成的系统动量守恒 【典例3基础题对应练习】如图，在固定的水平杆上，套有质量为的光滑圆环，长为的轻绳一端拴在环上，另一端系着质量为的木块，现有质量为的子弹以大小为的水平速度射入木块并立刻留在木块中，重力加速度。 (1)子弹射入木块的瞬间，速度大小为多少？ (2)子弹射入木块的瞬间，环对轻杆的压力大小为多少？ 考点二：子弹打木块模型+组合运动模型 题型一：子弹打板块+组合运动模型 【典例1基础题】如图所示，质量为2kg的小平板车B静止在光滑的水平面上，板的一端静止有一个质量为2kg的物块A。一颗质量为10g的子弹以600m/s的水平速度射穿物体A后，速度变为100m/s。如果物体和小平板车之间的动摩擦因数为0.05，g＝10m/s2，则下列说法正确的是(　　) A．物块A的最大速度是2.5m/s B．若物块A始终不离开平板车B，则平板车B的最大速度是1.25m/s C．若物块A始终不离开平板车B，则平板车B的最大速度是1.2m/s D．为了使A不从平板车上滑出，则平板车至少长3.125m 题型二：子弹打滑块+组合运动模型 【典例2基础题】如图所示，高为h＝10m的平台上，放一质量为M＝9.9kg的木块，它与平台边缘的距离为L＝1m，今有一质量m＝0.1kg的子弹，以水平向右的速度v0射入木块(时间极短)，并留在木块中，木块向右滑行并冲出平台，最后落在离平台边缘水平距离x＝m处，已知木块与平台间的动摩擦因数为μ＝，g＝10m/s2。求： (1)木块离开平台边缘时的速度大小； (2)子弹射入木块的初速度v0大小； 2 学科网（北京）股份有限公司 $ 知识点54：应用三大观点解决子弹与木块碰撞问题 【知识思维方法技巧】 子弹与木块碰撞模型的特点： （1）模型