高考中常见的“子弹射木块”类型题及解题思想

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1、高考中常见的“子弹射木块”类型题及解题思想山东荣成市26中教务处梁欧娃刘顺航　　在分析和解答动量守恒定律应用题时，“子弹射木块”是常见的类型题之一，若根据物理过程及实质将其分类，则可使问题简化。按实际中出现的类型大致可分为射入、射穿两类，具体分析如下：　　一、射入类　　其特点是：在某一方向上动量守恒，如子弹有初动量而木块无初动量，碰撞时间非常短，子弹射入木块后二者以相同速度一起运动。　　1、基础题型　　木块放在光滑的水平面上，子弹以某一速度水平射向木块但没有射穿木块。求木块的最大速度。　　规律：从运动情况看，子弹在木块内受到恒定的阻力做匀减速运动，木块受到子弹的恒力作用做匀加

2、速运动，到二者速度相等时，水平方向的相互作用力为零，木块速度最大，此后二者一起做匀速运；从规律上看，子弹、木块作为一个系统，因水平方向系统只受内力而不受外力作用，其动量守恒。　　2、常见的变化、变形题型　　之一：子弹以某一速度沿水平方向射入用轻绳悬挂在空中的木块，木块的质量为已知，绳长已知，子弹停留在木块中，则子弹射入木块的瞬间绳子的张力是多大？木块能上升的最大高度？　　思路：此题是典型的“子弹射击木块”题型与圆周运动知识的综合题目，二者碰撞时间极短，可以近似认为二者在碰撞过程中，木块无摆动，然后，二者以共同速度做圆周运动，对二者组成的系统应用水平方向动量守恒。在摆动过程中，

3、只有重力作功，机械能守恒。　　之二：木块放在光滑的水平面上，子弹以某一速度水平射向木块，若木块并未被射穿且子弹受到的阻力恒定，求：木块的最大速度？木块的最短水平长度？　　思路：在子弹射击木块过程中：当二者的速度相同时，木块的速度达到最大值。系统的动量守恒，但机械能不守恒，摩擦力与二者相对位移的乘积等于系统动能的减少，其减少量转化为系统的内能。　　之三：边长和质量已知的方木块静止放在足够大的水平桌面上，方木块的上表面光滑，在方木块的左上端边缘放一个质量为的小铁块。让子弹以某一水平速度击中木块并留在木块内，子弹击中木块的时间极短。求：若桌面光滑，当铁块从离开木块落到桌面时，方木块

4、产生的位移是多大？若桌面与方木块的下表面的动摩擦因数已知，则方木块移动的最大位移是多大？　　思路：小铁块不受摩擦力，当木块运动时，小铁块在水平方向不受力，不发生水平位移，做自由落体运动，子弹与木块组成的系统在水平方向不受外力，系统动量守恒。因子弹击中木块的时间极短，子弹打入木块后，木块和子弹以共同的速度做匀速直线运动。当子弹击中方木块到方木块停止的过程中，方木块在水平方向只受摩擦力，根据动能定理可求解。　　之四：质量已知的小木块以某一水平初速度滑上一个静止在光滑地面上质量已知的平板车上，若小木块没有滑出平板车，它们之间的动摩擦因数已知。求：木块静止在平板车上时车的速度？整个系

5、统损失的能量？　　思路：此题实际是“子弹射击木块”的变形综合题，只不过子弹变成木块且在车表面上滑动，木块受到恒力的作用做匀减速运动，而小车受恒力作用做匀加速运动，最后以共同速度一起向右运动；选向右为正方向，木块和小车组成一个系统，系统沿水平方向不受外力，故系统的动量守恒。此过程中，整个系统损失的能量从动能的变化可以求得　　二、穿透类　　其特点是：在某一方向动量守恒，子弹有初动量，木块有或无初动量，击穿时间很短，击穿后二者分别以某一速度度运动。　　基础题型：木块放在光滑的水平面上，子弹水平射向木块，若子弹穿出木块的速度已知，求木块的速度？　　规律：选子弹和木块为一个系统，因

6、系统水平方向不受外力，则水平方向动量守恒。选向右为正方向，据动量守恒定律求解。　　变形题：子弹射穿木块后，求木块的速度和上升的高度？　　思路：此题是典型的“子弹打木块并射穿模型”水平方向不受外力，水平方向动量守恒；从最低点摆到最高点过程中，只有重力做功，一般选最低点为零势能平面，根据机械能量守恒定律求解。　　其它变形题的思路和原理大同小异。　　点评　　一个系统不受外力或所受的合外力为零，系统内物体相互作用前后，系统的总动量保持不变；　　若系统在某一方向上如水平方向或竖直方向等不受外力，或外力与内力相比可忽略不计，则系统的总动量保持不变；　　系统内各物体的动量变化、能量变化

7、产生的原因归根到底是系统的内力作用的结果。