2025版高考物理一轮复习课件 第七章　第4课时　专题强化：动量守恒在子弹打木块模型和“滑块—木板”模型中的应用.pptxVIP

;;;;1.模型图示;3.两种情景

(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;例1如图所示，在光滑的水平桌面上静止放置一个质量为980g的长方形匀质木块，现有一质量为20g的子弹以大小为300m/s的水平速度沿木块的中心轴线射向木块，最终留在木块中没有射出，和木块一起以共同的速度运动。已知木块沿子弹运动方向的长度为10cm，子弹打进木块的深度为6cm。设木块对子弹的阻力保持不变。

(1)求子弹和木块的共同速度大小以及它们在此过程

中所产生的内能。;设子弹射入木块后与木块的共同速度为v，对子弹和木块组成的系统，由动量守恒定律得mv0＝(M＋m)v，代入数据解得v＝6m/s

此过程系统所产生的内能;(2)若子弹是以大小为400m/s的水平速度从同一方向水平射向该木块，则在射中木块后能否射穿该木块？;假设子弹以v0′＝400m/s的速度入射时没有射穿木块，则对以子弹和木块组成的系统，由动量守恒定律得mv0′＝(M＋m)v′

解得v′＝8m/s

此过程系统损失的机械能为;由功能关系有Q＝ΔE＝F阻x相＝F阻d

ΔE′＝F阻x相′＝F阻d′;拓展在例1中，若子弹能射出木块，则：

(1)当子弹射入的速度增大时，下列说法正确的是________。

A.木块最终获得的动能变大

B.子弹损失的动能变大

C.子弹穿过木块的时间变短

D.木块在被击穿过程中的位移变小;子弹的入射速度越大，子弹击穿木块所用的时间越短，木块相对地面的位移越小，但子弹相对木块的位移不变，C、D正确；

木块动能的增加量ΔEk＝Ffx，木块对子弹的阻力恒定，由上述分析可知木块动能的增加量变小，即木块最终获得的动能变小，子弹损失的动能也变小，A、B错误。;(2)在木块固定和不固定的两种情况下，以下说法正确的是________。

A.若木块固定，则子弹对木块的摩擦力的冲量为零

B.若木块不固定，则子弹减小的动能等于木块增加的动能

C.不论木块是否固定，两种情况下木块对子弹的摩擦力的冲量大小相等

D.不论木块是否固定，两种情况下子弹与木块间因摩擦产生的热量相等;若木块固定，子弹在木块中运动的时间t不为零，摩擦力Ff不为零，则子弹对木块的摩擦力的冲量I＝Fft??为零，A错误；

若木块不固定，子弹减小的动能等于木块增加的动能与系统增加的内能之和，可知子弹减小的动能大于木块增加的动能，B错误；

木块固定时子弹射出木块所用时间较短，木块不固定时子弹射出木块所用时间较长，摩擦力大小不变，则木块不固定时木块对子弹的摩擦力的冲量大小大于木块固定时木块对子弹的摩擦力的冲量大小，C错误；;不论木块是否固定，因摩擦产生的热量等于摩擦力与木块长度的乘积，摩擦力与木块长度都不变，因此两种情况下子弹与木块间因摩擦产生的热量相等，D正确。;例2(2023·江苏泰州市一模)如图所示，质量为M的沙箱用四根长度均为L的不可伸长轻细线悬挂起来，沙箱摆动过程中只能发生平动，可用此装置测量子弹的速度。若第一颗质量为m的子弹在

极短时间内水平射入并留在沙箱中，沙箱能向上摆

起的最大摆角为θ，重力加速度为g，不计空气阻力。

(1)求子弹打入沙箱前的瞬时速度大小；;;(2)若沙箱第一次摆回到最低点的瞬间又打入第二颗相同的子弹，且子弹没有穿过沙箱，求第二颗子弹打入沙箱过程中系统损失的机械能。;沙箱第一次摆回到最低点时，速度方向相反，

大小不变。此时又打入第二颗相同的子弹，且子弹没有穿过沙箱，根据动量守恒定律则有mv0－(M＋m)v＝(M＋2m)v′，

解得v′＝0

根据能量守恒定律，第二颗子弹打入沙箱过程中系

统损失的机械能为;“滑块—木板”模型;1.模型图示;3.求解方法

(1)求速度：根据动量守恒定律求解，研究对象为一个系统；

(2)求时间：根据动量定理求解，研究对象为一个物体；

(3)求系统产生的内能或相对位移：根据能量守恒定律Q＝FfΔx或Q＝E初－E末，研究对象为一个系统。;例3质量m1＝0.3kg的小车静止在光滑的水平面上，车长L＝1.5m，现有一质量为m2＝0.2kg、可视为质点的物块，以水平向右的速度v0＝2m/s从左端滑上小车，如图所示，最后在小车上某处与小车保持相对静止，物块与小车间的动摩擦因数μ＝0.5，g取10m/s2，求：

(1)物块与小车的共同速度大小v；;设物块与小车的共同速度为v，以水平向右为正方向，根据动量守恒定律有m2v0＝(m1＋m2)v，;对物块由动量定理有－μm2gt＝m2v－m2v0;;;方法一Δx＝x2－x1＝0.24m

Q＝μm2g·Δx＝0.24J;由动量守恒定律及能量守恒可得：

m2v0′＝(m1＋m2)v′;例4(2024·江苏扬州市江都区丁沟中学期中)如图所示，光滑轨道