《高二物理模型专题练习》5.子弹打木块模型 专题练习《动量守恒定律》

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子弹打木块模型
2021.05.29
模型一：木块固定在水平面上
运动性质：木块
静止不动，子弹对地在滑动摩擦力作用下做匀减速直线运动。
处理方法：对子弹从动能定理或牛顿第二定律的角度分析。
1.若子弹未穿出滑块，摩擦力对子弹做的功
Wf=1
2mv0
2
2.若子弹穿出滑块速度为 v１，
Wf=1
2mv0
2−1
2mv1
2
模型二：如图，一个质量为 M的木块放在光滑的水平面上，一颗质量为 m的子弹以速
度v0 水平飞来打进木块并留在其中，设子弹所受的平均阻力为 f，求
1.子弹和木块作用时，子弹和木块分别做什么运动？
木块做匀加速直线运动,子弹做匀减速直线运动
2.子弹、木块相对静止时的速度 v
以m和M组成的系统为研究对象,根据动量守恒，
3.子弹在木块内运动的时间 t
以木块为研究对象，由动量定理应有： ft=Mv-0
t=Mv
f=Mmv0
f
(
M+m
)
1
4.子弹、木块的位移以及子弹打进木块的深度
s
2
L
s
1
v
0
对子弹
由动能定理：
对木块由动能定理：
深度：
也可以根据 v-t 图像求子弹打入的深度（如图）
5.系统损失的机械能、系统增加的内能（能量守恒）
系统增加的内能
模型三：如果子弹穿出木块（设木块长为 L），则子弹和木块之间的动量、
能量关系式如下：
2
二者末速度不相同，图中阴影部分的面积为木板的宽度 L
模型拓展：
“子弹打木块”模型的实质是两物体在一对大小相等、方向相反的力的作用下的运动（动量
守恒），并通过做功实现了不同形式能量之间的相互转化（能量守恒）。这类问题，关键
是抓住动量和能量这两条线。不管几个物体，只要系统外力之和为零，就可用“动量守
恒”。涉及时间 t的问题，一般对单体用动量定理。涉及位移 s的问题，则用动能定理和能
量守恒。
v0
m
M
【真题示例】
【真题 1】【2018 天津理综·T9】质量为 0.45 kg 的木块静止在光滑水平面上，一质量为
0.05 kg 的子弹以 200 m/s 的水平速度击中木块，并留在其中，整个木块沿子弹原方向运
动，则木块最终速度的大小是__________m/s。若子弹在木块中运动时受到的平均阻力为
4.5×103 N，则子弹射入木块的深度为_______m。
【答案】20 0.2
【解析】动量守恒
mv=( M+m)V
，解得
V=20 m/s
3
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