专题2 子弹打木块模型（课件）【上好课】2024-2025学年高二物理同步精品课堂（人教版2019选择性必修第一册）

第一章：专题2 子弹打木块模型 高中物理选择性必修第一册 主讲老师: 陈庆威 目录 CONTENT 高中物理选择性必修第一册 模型建构 题型突破 模型建构 第一部分 高中物理选择性必修第一册 模型及特点 01. 一、模型建构 二、模型特点 1.子弹水平打进木块的过程中，系统动量守恒。 2.系统的机械能有损失。 如图，质量为m的子弹,以初速度v0打静止在光滑水平地面质量为M、宽为d的木块。 高中物理选择性必修第一册 两种常见情境 02. xm xM x m M 1.子弹嵌入木块中，两者速度相等，机械能损失最多(完全非弹性碰撞) 动量守恒：mv0＝(m＋M)v 能量守恒：Q＝Ff·x＝mv02－ (M＋m)v2 功能关系分析——分别对m、M由动能定理有： - 0 t v 高中物理选择性必修第一册 xm xM m M 2.子弹穿透木块 动量守恒：mv0＝mv1＋Mv2 能量守恒：Q＝Ff·d＝ mv02－(mv12＋ Mv22) d 两种常见情境 03. 0 t v 题型突破 第二部分 例题1 情境1:子弹未穿出 01. 【参考答案】ABC 高中物理选择性必修第一册 （多选）如图所示，质量为m的子弹以水平初速度射入静止在光滑水平面上的质量为M的木块中，子弹未从木块中射出，最后共同速度为v，在此过程中，木块在地面上滑动的距离为s，子弹射入木块的深度为d，子弹与木块间的相互作用力为f，以下关系式中正确的是（　　） A． B． C． D． 解析 例题解析 02. 高中物理选择性必修第一册 A. 对子弹由动能定理可知 即 选项A正确；B. 对子弹和木块的系统由能量关系可知 选项B正确；C. 对子弹和木块系统由动量守恒定律可知 选项C正确；D. 对木块由动能定理，选项D错误。故选ABC。 例题2 【参考答案】(1)10m/s (2)1m (3)-16J 高中物理选择性必修第一册 在固定的光滑水平杆（杆足够长）上，套有一个质量m=0.5kg的光滑金属圆环，一根长L=1m的轻绳一端拴在环上，另一端系着一个质量M=1.98kg的木块，如图所示。现有一质量为m0=0.02kg的子弹以v0=1000m/s的水平速度射向木块，最后留在木块内（不计空气阻力和子弹与木块作用的时间），g取10m/s2，求： (1)当子弹射入木块后瞬间，木块的速度大小v； (2)木块向右摆动的最大高度h； (3)木块向右摆动到最高点过程中绳子拉力对木块做的功W。 情境2:子弹+木块+滑环 03. 解析 例题解析 04. 高中物理选择性必修第一册 （1）子弹射入木块的过程中，子弹和木块组成的系统动量守恒，则 解得 （2）子弹、木块和金属圆环组成的系统水平方向动量守恒，当木块向右摆动到最大高度时，有 联立解得， （3）对木块和子弹整体，根据动能定理可得 解得 例题3 【参考答案】（1）；（2），略；（3） 高中物理选择性必修第一册 如图1所示光滑水平面上静止一质量为，长为L的木块，质量为m的子弹以水平向右的初速度射入木块并以水平向右的速度射出。求： （1）木块的末速度v大小； （2）在图2中定性画出相互作用过程中它们的速度随时间变化的图像（在横纵坐标中标出对应物理量），并利用图像求相互作用过程的时间； （3）木块至少为多长时子弹不会穿出。 情境3:含图像综合 05. 解析 例题解析 06. 高中物理选择性必修第一册 （1）子弹穿木块过程系统动量守恒，以子弹的初速度方向为正方向，由动量守恒定律得解得 （2）子弹穿过木块的过程，受到阻力作用做匀减速直线运动，木块受到摩擦力作用做匀加速直线运动，根据以上分析可得相互作用过程中它们的速度随时间变化的图像如图所示，根据位移关系可得 解得 解析 例题解析 07. 高中物理选择性必修第一册 （3）子弹射穿木块的过程，根据能量守恒，有 子弹恰不能射穿木块的过程，根据动量守恒定律和能量守恒， 有 联立解得木块的最小长度为 例题4 【参考答案】BD 高中物理选择性必修第一册 （多选）如图，有n个相同的物块紧密排列放在光滑水平面上，每个物块质量为m，一质量为m0的子弹（可以看成质点）以某一初速度从左端水平射入物块中，刚好能穿过一个物块。设物块给子弹的阻力大小不变。忽略空气阻力的影响，下列说法正确的是（　　） A．子弹和物块动量守恒，机械能守恒 B．若只增加物块个数，子弹可能穿过更多的物块 C．若只增加物块个数，子弹能穿过的物块个数减少 D．若只改变物块个数，子弹能穿过的物块个数不超过 情境4:子弹与多物块 08. 解析 例题解析 09. 高中物理选择性必修第一册 A．子弹射入物块过程中，摩擦阻力做负功，子弹和物块组成的系统损失的部分机械能转化为内能，所以机械能不守恒，故A错误； BC．由于物块给子弹的阻力大小不变，所以子弹每穿过一个物块产生的热量相同且为定值，设为Q，设子弹射入物块后，与物块相对静止时损失的机械能为E损，由动量守恒和能量守恒得 解得故子弹能穿过物块的个数为 解析 例题解析 10. 高中物理选择性必修第一册 若只增加物块个数n，则E损将增大，且Q不变，所以子弹能穿过物块的个数k将增大，故B正确，C错误； D．若只改变物块个数，子弹能穿过的物块个数最大值为 所以子弹能穿过的物块个数不超过，故D正确。故选BD。 例题5 【参考答案】AD 高中物理选择性必修第一册 【2024湖北卷·T10】如图所示，在光滑水平面上静止放置一质量为M、长为L的木块，质量为m的子弹水平射入木块。设子弹在木块内运动过程中受到的阻力不变，其大小f与射入初速度大小成正比，即（k为已知常数）。改变子弹的初速度大小，若木块获得的速度最大，则（　　） A．子弹的初速度大小为 B．子弹在木块中运动的时间为 C．木块和子弹损失的总动能为 D．木块在加速过程中运动的距离为 情境5:子弹与木块受变力作用 11. 解析 例题解析 12. 高中物理选择性必修第一册 A．子弹和木块相互作用过程系统动量守恒，令子弹穿出木块后子弹和木块的速度的速度分别为，则有 子弹和木块相互作用过程中合力都为，因此子弹和物块的加速度分别为由运动学公式可得子弹和木块的位移分别为 联立上式可得因此木块的速度最大即取极值即可，该函数在到无穷单调递减，因此当木块的速度最大，A正确； 解析 例题解析 13. 高中物理选择性必修第一册 B．则子弹穿过木块时木块的速度为 由运动学公式可得故B错误； C．由能量守恒可得子弹和木块损失的能量转化为系统摩擦生热，即 故C错误； D．木块加速过程运动的距离为故D正确。故选AD。 THANKS cqw (c) - $$