2019年高考总复习动量和能量题型归纳

2019年高考总复习动量和能量题型归纳 类型一、“子弹打木块”问题分析 例1、光滑水平面上有一静止的质量为M的木板，现有一颗质量为m、速率为的子弹沿水平方向击中木板，进入木板的深度为d（未穿出），且冲击过程中阻力恒定。问： 　　（1）子弹与木板的阻力多大？在这个过程中，木板的位移是多少？ 　　（2）冲击时间是多少？ 　　（3）这个过程中产生的热量Q是多少？ 　　 【思路点拨】子弹打木块是完全非弹性碰撞，碰撞中动量守恒，能量减少，子弹未射出，子弹与木板共速，分析子弹的位移、木块的位移，要用动能定理解决。产生的热量就是损失的全部动能。 【答案】 （1） （2） （3） 【解析】因子弹未射出木板，故二者获得共同速度。在获得共同速度的过程中，设木板的位移为，则子弹的位移为。 　　（1）在获得共同速度的过程中，动量守恒 ① 碰撞后共同速度为 设平均阻力为，根据动能定理，有 对子弹：　 ② 对木板： 　 ③ 由①、②和③式可得： 木板的位移 　（2）设冲击时间为，以子弹为研究对象，根据子弹相对木板作末速度为零的匀减速直线运动，相对位移 ，所以冲击时间为 　（3）在认为损失的动能全部转化为内能的条件下， 产生的热量： 【点评】子弹打木块是完全非弹性碰撞，碰撞中动量守恒，能量减少。完全非弹性碰撞在三种碰撞中能量损失最大。在对子弹应用动能定理时要注意位移是子弹对地的位移，在对木板应用动能定理时位移是木板对地的位移，而在求转化为内能的量时要用阻力（摩擦力）乘以相对位移。（可解②和③、①得到结论） 举一反三 【变式1】质量为M的均匀木块静止在光滑水平面上，木块左右两侧各有一位拿着完全相同的步枪和子弹的射击手。首先左侧射手先开枪，子弹水平射入木块的最大深度为d1，然后右侧射手开枪，子弹水平射入木块的最大深度为d2，如图所示。设子弹均未射穿木块，且两颗子弹与木块之间的作用力大小均相同。当两颗子弹均相对于木块静止时，下列正确的是（ ） A．木块静止， B．木块静止， C．木块向右运动， D．木块向左运动， 【答案】 B 【解析】设子弹的质量为m，速度为，子弹与木块之间的相互作用力为， 根据动量守恒定律 （1） 根据动能定理 （2） 由（1）（2）两式可得 （3） 右边的子弹水平射入木块，设共同速度为，设向右为正方向 根据动量守恒定律 （4