主题一 10 微专题 子弹打木块模型 滑块—木板模型课件 2027届高三物理一轮复习（浙江专版）

这是一份主题一 10 微专题 子弹打木块模型 滑块—木板模型课件 2027届高三物理一轮复习（浙江专版），共25页。PPT课件主要包含了「学习目标」，重点探究·能力提升，1细线长度L，答案12m等内容，欢迎下载使用。
1.理解子弹打木块模型、滑块—木板模型的特点,应用动量和能量的观点分析两类模型问题。2.学会利用动量守恒定律、能量守恒定律等分析常见的物理模型。
要点一　子弹打木块模型
1.模型图示2.模型特点(1)相互作用特点:作用时间极短,内力远大于外力。(2)系统动量特点:系统动量守恒。(3)系统能量特点:系统机械能有损失,损失的机械能转化为系统的内能。
3.两种情况(1)子弹未穿透木块,两者共速,有mv0=(m+M)v共。
②系统增加的内能Q=Ff·Δx=ΔE损,其中Δx为两者间的相对位移,Ff为子弹和木块之间的平均作用力。③类比碰撞模型:该种情况损失的机械能最多,相当于完全非弹性碰撞。
(2)子弹穿透木块,有mv0=mv1+Mv2。
②系统增加的内能Q=Ff·d=ΔE损,其中d为木块的长度。③类比碰撞模型:相当于非弹性碰撞。
[典例1] (子弹嵌入木块)(宁波)如图所示,足够长的光滑水平地面上,静置一辆小车,长L=0.3 m、不可伸长的轻质柔软细绳一端固定在车厢顶部,另一端系一质量m=1.98 kg的木块(可视为质点),质量m0=20 g的子弹以v0=200 m/s的速度水平射入木块并留在其中,此后绳与竖直方向的最大夹角θ=60°,重力加速度大小g取10 m/s2。求:　
(1)子弹射入木块时产生的热量Q;
答案:(1)396 J
(2)小车的质量M以及绳与竖直方向夹角为θ=60°时小车的速度大小;
答案:(2)6 kg　0.5 m/s
(3)小车的最大速度vmax的大小。
答案:(3)1 m/s
[破题路径]明确系统(子弹+木块+小车)→分阶段判守恒(1)子弹射入木块:时间短内力大,动量守恒(求共同速度v1),能量守恒(Q=初动能-末动能)→解(1)。(2)木块摆至最高点:水平动量守恒(共速v2)+机械能守恒→解(2)。(3)木块回到最低点:动量守恒+机械能守恒→求小车最大速度→解(3)。
(1)子弹穿出木块后,木块的速度大小v;
(2)子弹受到的阻力大小;
(3)子弹在木块中运动的时间t。
要点二　滑块—木板模型
1.模型图例说明:水平面光滑,滑块从左侧边缘滑上木板。2.模型特点(1)相互作用特点:系统所受合外力为零。(2)系统动量特点:系统动量守恒。(3)系统能量特点:系统机械能有损失,损失的机械能转化为系统的内能。
3.两种情况(1)若木板足够长,滑块始终未滑离木板,二者最终共速,即有mv0=(m+M)v共。
②系统增加的内能Q=Ff·Δx=ΔE损,其中Δx为两者间的相对位移,Ff为滑块和木板之间的滑动摩擦力大小。③类比碰撞模型:损失的机械能最多,相当于完全非弹性碰撞。
(2)若滑块能够滑离木板,有mv0=mv1+Mv2。
②系统增加的内能Q=Ff·L=ΔE损,其中L为木板的长度。③类比碰撞模型:相当于非弹性碰撞。
[典例3] (滑块有初速度)(台州)如图所示,质量mA=1 kg、可视为质点的滑块A用不可伸长的细线悬挂于固定点O,处于静止状态,细线长为L;质量mB=4 kg、长d=6 m的木板B静置于光滑水平面上,木板B恰好与滑块A接触且无挤压,两者位于同一竖直平面内。滑块以v0=10 m/s的初速度开始运动,恰能绕O点完成圆周运动,回到出发点时细线突然断裂(不影响滑块的运动),经过时间Δt=1 s,滑块与木板达到相同的速度。忽略空气阻力,g取10 m/s2,求:
(2)滑块受到的摩擦力大小Ff和共速时滑块到木板左端距离Δx。
答案:(2)8 N　5 m
[典例4] (木板有初速度)(浙江)如图所示,光滑水平地面上放置两个完全相同的长木板A和B,滑块C(可视为质点)置于B的右端,三者质量均为1 kg。A以4 m/s的速度向右运动,B和C一起以2 m/s的速度向左运动,A和B发生碰撞后粘在一起不再分开。已知A和B的长度均为0.75 m,C与A、B间动摩擦因数均为0.5,则(重力加速度g取10 m/s2)(　　)A.碰撞瞬间C相对地面静止B. 碰撞后到三者相对静止,经历的时间为0.2 sC.碰撞后到三者相对静止,摩擦产生的热量为12 JD.碰撞后到三者相对静止,C相对长木板滑动的距离为0.6 m