一个物理模型的深度分析

正能量的转化和守恒中,有一个"子弹打木块"的物理模型.该模型隐含着摩擦力做功与物体间能量转化的关系,通过对这一物理模型的分析,可以使学生深刻的理解,能量的转化及守恒以及木块的位移和子弹与木块的相对位移之间的数量关系.例题一个质量为m的子弹,以初速度v0射入.放在光滑水平面上质量为M的木块中,试从能量的角度分析该过程木块获得动能及子弹和木块由于摩擦生热转化的内能.     

一个物理模型中隐含的若干结论

正在高中物理教学中有一个"子弹打木块"的模型,即一个质量为m的小物体以速度v0从左端滑上质量为M静止在光滑水平面上的长木板上,如图1所示,最后小木块与长木板一同向右运动(相当于子弹未穿出木块的情况)此过程由于小物块m滑上长木板受到向左的摩擦力逐渐减速,长木板受到向右的摩擦力逐渐加速最终达到共同速度,这一模型存在如下四个结论.一、无论动摩擦因数u大小如何,最终速度恒为     

浅析“摩擦生热”的计算

在“功和能”一章的练习中,常常会遇到“摩擦生热”的计算问题,即系统内的摩擦力作功,使系统的机械能减少而内能增加。对于这类问题,学生往往搞不清楚究竟哪一部分表示系统内能的增加量。究竟是摩擦力和对地位移的乘积表示系统内能的增量呢,还是摩擦力和相对位移的乘积表示系统内能的增量。本文就这个问题举例分析之。例1:质量为m的子弹以速度v_0水平射穿放在光滑水平面上的质量为M的木块后,以速度v继续前进,在这段时间内木块移动了s,木块的厚度为d,求:转化成内能的量值。     

构建与解读物理模型

1子弹打木块模型1.1构建模型特征:（1）如图1所示,一个运动的物体（子弹）以定的速度v₀碰撞（打入）一个静止的物体（木块）,碰撞后二者一起以相同的速度u运动——实质为完全非弹性碰撞;（2）整个相互作用过程是系统的动能减小的过程,减小的动能无法得到补偿;（3）整个相互作用过程中系统的     

"图象法"在滑块问题中的应用两例

例1如图所示,一颗质量为m的子弹以水平速度v击中并穿过放在光滑水平面上质量为M的木块,若木块对子弹的阻力f恒定,则下面说法正确的是()A.子弹速度v越大,木块获得的动能越大B.子弹速度v越小,木块获得的动能越大C.子弹速度m越大,木块获得的动能越大D.子弹速度m越小,木块获得的动能越大解析这是一道常见的子弹射击木块的问题,也是一道考查学生能力的好题。如果用常规的方法,根据子弹和木块的动量守恒、能量守恒,找出木块获得的动能和子弹质量m、速度v的关系,得到的关系式相当复杂,而且计算量很大。下面利用“图象法”求解:如图子1所弹示质量…     

物体系内力做功问题归类分析

对于物体系内物体间的作用力和反作用力对物体做功的问题,由于学生缺乏对内力做功特点的清楚认识,解答此类问题存在一定困难,本文对内力做功问题解法进行归类分析。 1 一对相互作用的内力,一个做正功,一个做负功 例1 如图1所示,质量为M的木块静止在光滑的水平地面上,质量为m的子弹以初速度v0击中木块,并相对静止在木块中,子弹在木块中受到的阻力为f。求子弹射入木块的深度。     

慎用"二级"结论

在中学物理教学中,常常通过对物理过程的分析及物理定理、定律的应用得到一些“普遍”适用的结论,也称“二级”结论。如果教师在教学过程中不注意这些结论的适用条件,常常会使学生在解题时出现错误的结果,现略举几例,供参考。1子弹射击木块问题“二级”结论:子弹射击木块问题,属于非弹性碰撞,射击后系统总动能减少,减少的总动能转化为系统的内能即发热,且Q=fs相,其中s相为射击过程中子弹与木块的相对位移。例1如图1所示,一木块放在光滑水平桌面上,一颗子弹以水平初速度v0向右射向木块,射穿木块后的速度为v0/2。设子弹质量为m,木块质量为M,…     

构建与解读物理模型

1 子弹打木块模型1.1 构建 作用特征:(1)一个运动的物体(子弹)以一定的速度v0碰撞(打入)一个静止的物体(木块),碰撞后二者一起以相同的速度v运动--实质为完全非弹性碰撞. (2)整个相互作用过程是系统的动能减小的过程,减小的动能无法得到补偿.     

冲击块类问题剖析

如图1所示，质量为M的木块放在水平光滑地面上，一质量为m的子弹以初速度v0水平射入木块，且子弹与木块的相互作用时间t很短、子弹对木块的相对位移d很小的这类研究物体相对运动的问题，称为“冲击块类问题”，它是重要的力学综合模型之一，涉及到运动学规律、牛顿运动定律、动量定理、动能定理、动量守恒定律、能量转化及守恒定律等基本规律，     

例谈“子弹打木块”模型的建立与妙用

"子弹打木块"模型是一个典型的物理模型.系统通过一对内力做负功,把"子弹"的部分动能转化为其他形式的能量.现举数例淡淡如何建立"子弹打木块"模型,谈谈妙用模型解决问题所带来的神奇功效.     

利用图象巧解子弹打木块问题

图象法解物理题往往会使解题变得巧妙而简单.下面举两例说明子弹打木块模型中如何应用图象法.例1如图1所示.质量为m的子弹以速度v0水平击穿放在光滑水平地面上的木块.木块长为L,质量为M,木块对子弹的阻力恒定不变,子弹穿过木块后木块获得的动能为Ek.若木块或子弹的质量发生变化,但子弹仍     

子弹击木块，且看穿与留

例1 水平速度为v、质量为m的子弹击中并穿过放在光滑水平地面上的木块，若木块对子弹的阻力恒定，则木块获得的动能随子弹质量、速度的变化怎样变化？     

运用v-t图像巧解子弹打木块问题

如图1所示，质量为m的子弹以速度v0水平击穿放在光滑的水平地面上的木块．木块长恒为l，质量为M，木块对子弹的阻力／恒定不变，子弹穿过木块后木块获得动能为Ek，若木块或子弹的质量发生变化，但子弹仍穿过，则（）     

公式“Q=f·S_(相对)”与一类摩擦生热问题(高一)

一个摩擦力可以对物体做正功,也可以做负功,还可以不做功.做功的结果可能使物体的动能增加,也可能使物体的动能减少.而一对相互作用的摩擦力分别对两个物体做功,如果是静摩擦力,两个功的代数和一定等于零,它表明一对静摩擦力做功的结果使一部分机械能在两个物体间转移,而没有机械能和其它形式的能量的转化.如果是滑动摩擦力,这两个功的代数和一定是负值,它表明除了机械能在两个物体间转移以外,还有一部分机械能转化为内能.一般情况下用公式“Q=f·s相对”求解摩擦而产生的热量较为简便.     

“子弹—木块”模型再探

子弹射击静止在光滑水平面上的木块,是一类常见模型题,不管是射入留在其中,还是穿出,对训练学生的功、能、热的概念及其关系都会起到很好的作用,此类问题的常规求解方法及相关知识如下: 1.动量守恒定律。 2.功的计算、动能定理——涉及物体对地的位移。 3.摩擦生热计算、能量守恒定律——涉及物体间的相对位移。 4.冲量概念、动量定理——涉及时间问题。在今年的高三复习过程中,此类问题又另有新意,     

注意“功”定义式的深化

“功”是物理学中的一个重要概念,现行中学物理课本中对“功”作了这样的论述:“力和在力的方向上发生的位移,是做功的两个不可缺少的因素”、“力对物体所做的功,等于力的大小、位移的大小、力和位移的夹角的余弦三者的乘积”。无疑,这对刚刚接触功概念的初学者是易于接受的。但随着他们知识的逐渐积累,思维能力的日益开阔,便会产生一系列的疑问:诸如“在桌面上运动的木块,桌面给予的摩擦力对它做负功,那么,它施给桌面的摩擦力所做的功又将是多少呢?”人沿一固定的竖直杆向上爬行,增加了人体的势能,这时是杆对人做功?还是人自身做功呢?”;“物体沿固定的斜面下滑时,支持力对物体不做功,当斜面也在运动时,支持力是否对物体做功?如果做功,这个功又如何计算呢?”显然,仅仅依据前面功的定义式,是难以对上述问题作出完整的回答,必须对功的定义式中的物理量作进一步的阐述,从而深化功的概念,加深对功能知识的理解。     

运用v-t图像巧解子弹打木块问题

如图1所示,质量为m的子弹以速度v0水平击穿放在光滑的水平地面上的木块,木块长恒为l,质量为M,木块对子弹的阻力f恒定不变,子弹穿过木块后木块获得动能为EK,若木块或子弹的质量发生变化,但子弹仍穿过,则()v0s lv2图2v0m M图1变化,但子弹仍穿过,则()A.M不变,m变小,则木块获得的动能一定变大.B.M不变,m变小,则木块获得的动能可能变大.C.m不变,M变小,则木块获得的动能一定变大.D.m不变,M变小,则木块获得的动能可能变大.解析:子弹穿过木块过程示意图如图2所示,设子弹穿过木块后速度为v1,木块获得速度为v2,木块发生的位移为s.对子弹运用动能定理得:-f(s l)=21mv12-12mv20.(1对木块运用动能定理得:fs=12Mv22.(2由(1)(2)两式解得:fl=21Mv20-12Mv12-12Mv22.(3作出子弹、木块v-t图,如图3所示:由v-t图易知:AB图线斜率大小表示子弹加速度大小a1=Mf;OC图线斜率大小表示木块图3vv0v1v2Ot0tCBA加速度大小a2=Mf;ABCO梯形“面积”大小表示木块长度l.当M不变,m变小,则a1变大即AB斜率变大,表示木块长度l的...     

木块能滑多远？：对“子弹射木块”问题的思考

“子弹射木块”是高中物理的一道经典题．它综合了力学中的动量、能量等重点知识，对学生的能力要求较高．但是，由于各物理量间存在一定的制约关系，如果在命题或选题时考虑不周，容易产生一些违反科学性原则的错误．一次听课，执教老师出示了如下一道例题． ［例题］一个木块静止于光滑水平面上，现有一颗水平飞来的子弹射入此木块并深入 ２ｃｍ而相对于木块静止，同一时间内木块被带动前移了１０ｃｍ，求子弹损失的动能、木块获得的动能以及子弹和木块共同损失的动能三者之比．１题设数据的科学性 首先要考虑的问题是：子弹深入木块２ｃ…     

图解“子弹打木块”(高一、高三)

1.子弹未射穿木块例1 一个木块静止在光滑水平面上,一颗沿水平方向飞来的子弹射入木块,子弹与木块的速度图线如图1所示,其中AB段为子弹的速度图线,BO段为木块的速度图线,BC段为子弹与木块一起运动时的速度图线,则子弹射入木块的过程中,子弹损失的动能E1、木块获得的动能E2、转化为内     

有关滑动摩擦力做功的几个物理模型

一、“子弹打木块”模型例1 一质量为M的木块放在光滑水平面上,另有一质量为m速度为v的子弹水平打中木块,并最终停留在木块内,子弹打入的深度为s,设子弹打入木块时与木块间相互作用的摩擦阻力恒定,求该过程产生的热量. 析与解:本题常常称为“子弹打木块”模型.如图1所示,设子弹与木块相对静止时的速度为v',由动量守恒得: mv=(M m)v' ①