第1章 专题提升课3 “子弹打木块”和“滑块—木板”碰撞模型-【优学精讲】2024-2025学年高中物理选择性必修第一册教用课件(教科版)

专题提升课3　“子弹打木块”和“滑块—木板”碰撞模型 1 专题 深度剖析 1 随堂 巩固落实 2 内容 索引 专题 深度剖析 PART 01 第一部分 3 1．模型图示 专题 深度剖析 返回导航 专题 深度剖析 返回导航 √ 模型1　子弹打木块模型 　　 (2024·江西余干中学阶段练)如图所示，两颗质量和速度均相同的子弹分别水平射入静止在光滑水平地面上的滑块A、B后与滑块一起运动。两滑块质量相同、材料不同，子弹在A中受到的平均阻力是在B中所受平均阻力的两倍。下列说法正确的是(　　) A．射入滑块A的子弹最终速度小 B．射入滑块A的子弹受到的阻力的冲量大 C．射入滑块A中的深度是射入滑块B中深度的两倍 D．子弹对滑块A做的功和对滑块B做的功相等 专题 深度剖析 返回导航 子弹的质量相同，初末速度相同，则子弹的动量变化量相等，根据动量定理可知Ft＝Δp，子弹受到的阻力的冲量相同，故B错误； 专题 深度剖析 返回导航 根据能量守恒定律可知，两过程中系统产生的热量等于系统减小的机械能，故两过程系统产生的热量相同，由Q＝fd，其中子弹在A中受到的平均阻力是在B中所受平均阻力的两倍，可知子弹射入滑块B中的深度是射入滑块A中深度的两倍，故C错误； 根据动能定理可知，子弹对滑块做的功等于滑块动能的增加，两滑块质量相同，末速度相同，末动能相同，则子弹对滑块A做的功和对滑块B做的功相等，故D正确。 专题 深度剖析 返回导航 　　 (2024·江苏宿迁统考期中)如图所示，套筒C可以沿着水平固定的光滑杆(足够长)左右滑动，套筒下方用不可伸长的轻细线悬挂物体B。开始时物体B和套筒C均静止，子弹A以v0＝100 m/s的水平初速度在极短时间内击穿物体B后速度减为0.4v0，已知子弹A、物体B、套筒C的质量分别为mA＝0.01 kg，mB＝mC＝0.1 kg，重力加速度g取10 m/s2。求： 专题 深度剖析 返回导航 (1)子弹A击穿物体B的过程，子弹A对物体B的冲量大小； [解析]　子弹A击穿物体B的过程，动量守恒，规定向右为正方向，则mAv0＝mA×0.4v0＋mBv1 解得v1＝6 m/s 对物体B根据动量定理有I＝mBv1 解得I＝0.6 N·s。 [答案]　0.6 N·s　 专题 深度剖析 返回导航 (2)物体B能上升的最大高度； [答案]　0.9 m　 专题 深度剖析 返回导航 (3)套筒C可以达到的最大速度。 专题 深度剖析 返回导航 v4＝0 m/s 或v3＝0 m/s v4＝6 m/s 套筒C可以达到的最大速度为6 m/s。 [答案]　6 m/s 专题 深度剖析 返回导航 √ √ 专题 深度剖析 返回导航 专题 深度剖析 返回导航 专题 深度剖析 返回导航 　　 如图所示，质量为1 kg、足够长的长木板A和质量为0.5 kg的物块B静止在光滑水平面上，质量为0.5 kg的物块C从长木板的左端以6 m/s的速度滑上长木板，A与B相碰前瞬间，C与A刚好相对静止。已知A与B发生弹性碰撞，物块C与长木板A间的动摩擦因数为0.5，重力加速度g取10 m/s2。求： 专题 深度剖析 返回导航 (1)A、B间开始时的距离； [答案]　0.8 m　 专题 深度剖析 返回导航 (2)A、B最终的速度大小； 专题 深度剖析 返回导航 专题 深度剖析 返回导航 (3)整个过程中A、B、C组成的系统产生的热量。 [答案]　6.3 J 专题 深度剖析 返回导航 　 (2024·湖南株洲联考)如图所示，质量均为m＝2 kg，大小相同的长木板甲、乙相隔一段距离静置于光滑水平面上，甲上表面粗糙、乙上表面光滑。乙的右端固定一轻质弹簧，弹簧原长小于木板长度。一质量M＝4 kg的小铜块以v0＝6 m/s的速度从甲左端滑上，当铜块滑到甲右端时两者速度相等，此后甲与乙发生碰撞并粘在一起，铜块在乙表面与弹簧相互作用过程中弹簧始终处于弹性限度内。已知铜块与甲之间的动摩擦因数μ＝0.6，g取10 m/s2，求： 专题 深度剖析 返回导航 (1)甲、乙刚碰完时的共同速度的大小； [答案]　2 m/s　 专题 深度剖析 返回导航 (2)弹簧的最大弹性势能Ep； [答案]　4 J　 专题 深度剖析 返回导航 (3)乙的最大速度。 [答案]　4 m/s 专题 深度剖析 返回导航 随堂 巩固落实 PART 02 第二部分 26 √ 1．(子弹打木板模型)(2024·江苏徐州高二期中)如图所示，木块静止在光滑水平面上，子弹A、B同时从木块两侧射入，最终嵌在木块中。已知两子弹入射的初动量大小相等，射入过程中所受木块的阻力大小相等，子弹A的质量较小。比较这两颗子弹可知(　　) A．子弹A的初动能较小 B．子弹A先与木块相对静止 C．子弹A的动量变化率较大 D．子弹A射入木块的深度较大 随堂 巩固落实 返回导航 两子弹入射的初动量大小相等，根据动量守恒定律知，两子弹和木块组成的系统动量一直为零，木块静止在光滑水平面上，则两子弹同时与木块相对静止，故B错误； 随堂 巩固落实 返回导航 随堂 巩固落实 返回导航 √ 2.(滑块—木板模型)(2024·江苏金湖中学阶段练)如图所示，长木板P静止在光滑水平地面上，小物块Q从P左端以某初速度向右运动并恰好不会从右端离开。在Q从P左端滑到右端的过程中，下列说法正确的是(　　) A．长木板P向左运动 B．小物块Q与长木板P组成的系统动量守恒 C．小物块Q与长木板P组成的系统机械能守恒 D．小物块Q的速度可能比长木板P的速度小 随堂 巩固落实 返回导航 解析：小物块Q从P左端以某初速度向右运动，小物块Q给P向右的摩擦力，长木板P向右运动，A错误； 小物块Q与长木板P组成的系统水平方向不受外力作用，竖直方向上所受合外力为零，故系统动量守恒，B正确； 小物块Q与长木板P之间由于摩擦，有一部分机械能转化为内能，所以组成的系统机械能不守恒，C错误； 两物体一开始发生相对滑动，物块Q由于摩擦力而做匀减速直线运动，同时长木板P受该摩擦力做匀加速直线运动，当两者速度相等时一起做匀速直线运动，因此不会存在Q的速度比长木板P的速度小的情况，D错误。 随堂 巩固落实 返回导航 √ 3．(滑块—木板模型)(2024·江西南昌二中阶段练)如图所示，在光滑水平面上叠放着A、B两个物体，mA＝2 kg，mB＝1 kg，速度的大小均为v0＝8 m/s，速度方向相反。A板足够长，A、B之间有摩擦，当观察到B做加速运动时，A的速度大小可能为(　　) A．2 m/s　　　　　　　 B．3 m/s C．4 m/s D．5 m/s 随堂 巩固落实 返回导航 随堂 巩固落实 返回导航 $