滑块与木板模型专题

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1、子弹打木块专题子弹打木块专题(滑块木板专题)(滑块木板专题) 例例1、 子弹以一定的初速度射入放在光滑水平面子弹以一定的初速度射入放在光滑水平面上的木块中,并共同运动下列说法中正确的是:上的木块中,并共同运动下列说法中正确的是: ( )A、子弹克服阻力做的功等于木块动能的增加与摩、子弹克服阻力做的功等于木块动能的增加与摩 擦生的热的总和擦生的热的总和B、木块对子弹做功的绝对值等于子弹对木块做的功、木块对子弹做功的绝对值等于子弹对木块做的功C、木块对子弹的冲量大小等于子弹对木块的冲量、木块对子弹的冲量大小等于子弹对木块的冲量D、系统损失的机械能等于子弹损失的动能和子弹、系统损失的机械能等于子弹损
2、失的动能和子弹 对木块所做的功的差对木块所做的功的差A C D 例例2、 如图所示,质量为如图所示,质量为M =2kg的小车放在光滑水平面上,的小车放在光滑水平面上,在小车右端放一质量为在小车右端放一质量为m=1kg 的物块。两者间的动摩擦因数为的物块。两者间的动摩擦因数为=0.1,使物块以,使物块以v1=0.4m/s 的水平速度向左运动,同时使小车的水平速度向左运动,同时使小车以以v2=0.8m/s 的初速度水平向右运动,的初速度水平向右运动, (取(取g= 10m/s2)求:)求:(1)物块和小车相对静止时,物块和小车的速度大小和方向)物块和小车相对静止时,物块和小车的速度大小和方向 (2
3、)为使物块不从小车上滑下,小车的长度)为使物块不从小车上滑下,小车的长度L至少多大?至少多大?Mmv1v2解:解:(1)木块先向左匀减速运动到)木块先向左匀减速运动到0,再匀加速运动到共,再匀加速运动到共同速度同速度VMmV1MmVV由动量守恒定律由动量守恒定律 (m+M)V=Mv2-mv1V=0.4m/s(2)由能量守恒定律由能量守恒定律mgL=1/2Mv22+ 1/2mv12 - 1/2(m+M)V2L=0.48m (8分)一质量为分)一质量为M的长木板的长木板B 静止在光滑水平面上,一质量为静止在光滑水平面上,一质量为m 的小滑块的小滑块A(可视为质点)以水平速度(可视为质点)以水平速度
4、 v0从长木板的从长木板的一端开始在木板上滑动,到达另一端滑块刚一端开始在木板上滑动,到达另一端滑块刚离开木板时的速度为离开木板时的速度为1/3v0 ,若把此木板固,若把此木板固定在水平桌面上,其它条件相同,求:滑块定在水平桌面上,其它条件相同,求:滑块离开木板时的速度。离开木板时的速度。96年全国年全国24解:解:木板不固定时,如图示:木板不固定时,如图示: S2 v0 /3VBALv0LAf1Bf2由动量守恒定律由动量守恒定律 m v0=1/3 mv0+MVV=2mv0/3M由能量守恒定律由能量守恒定律 fL=1/2mv02-1/2m1/9 v02-1/2MV2 = 2/9m v02 (2
5、-m/M)若把此木板固定在水平桌面上,滑块离开木板时若把此木板固定在水平桌面上,滑块离开木板时 的速度为的速度为v , 由动能定理由动能定理- fL=1/2m v 2 - 1/2mv02 由以上四式解得由以上四式解得 Mmvv4130 例例3、如图所示,质量为如图所示,质量为M的小车左端放一质量为的小车左端放一质量为m的物体的物体.物体与小车之间的摩擦系数为物体与小车之间的摩擦系数为,现在小车与物,现在小车与物体以速度体以速度v0在水平光滑地面上一起向右匀速运动在水平光滑地面上一起向右匀速运动.当小车当小车与竖直墙壁发生弹性碰撞后,物体在小车上向右滑移一与竖直墙壁发生弹性碰撞后,物体在小车上向
6、右滑移一段距离后一起向左运动,求物体在小车上滑移的最大距段距离后一起向左运动,求物体在小车上滑移的最大距离离.Mmv0解:解:小车碰墙后速度反向,由动量守恒定律小车碰墙后速度反向,由动量守恒定律Mmv0v0(M+m)V= (M-m)v0最后速度为最后速度为V,由能量守恒定律,由能量守恒定律MmVV1/2(M+m)v0 2- 1/2(M+m)V 2 =mg SgmMMS)(220变形题变形题 例例4、如图所示,长为如图所示,长为l 质量为质量为m1的木板的木板A置于光滑水置于光滑水平面上,左端放一质量为平面上,左端放一质量为m2的物体的物体B.物体与木板之间的物体与木板之间的动摩擦因数为动摩擦因
7、数为,现在,现在A与与B以速度以速度v0在水平光滑地面上在水平光滑地面上一起向右匀速运动一起向右匀速运动.当当A与竖直墙壁发生弹性碰撞后,要与竖直墙壁发生弹性碰撞后,要使物体一直不从木板上掉下来,使物体一直不从木板上掉下来,v0 必须满足什么条件?必须满足什么条件?m1m2v0AB解:解:木板碰墙后速度反向,由动量守恒定律木板碰墙后速度反向,由动量守恒定律(向左为正向向左为正向)m1m2v0v0( m1 +m2)V=( m1 m2)v0讨论讨论:(1)若)若m1 m2 最后以共同速度为最后以共同速度为V向左运动,向左运动,m1m2VV由能量守恒定律由能量守恒定律 1/2( m1 +m2)v0