子弹打木块模型的应用和拓展模型解读:子弹打木块模型是两个物体相互作用的典型实例,其实质是物体系在一对内力的冲量作用下,实现系统内物体的动量、能量的变化的过程。只要抓住初、末状态和相互作用力的变化特征,采用动量观点、能量观点并结合相对运动的几何关系或图象进行分析,问题就能迎刃而解.例 1.如图 1 所示,质量为 M 的木块放在光滑的水平面上,质量为 m 的子弹(可视为质点)以速度 v0沿水平方向射中木块,并最终留在木块中.已知当子弹相对木块静止时,木块前进距离 s,子弹进入木块的深度为 d,若木块对子弹的阻力 f 视为恒定,则下列关于系统产生的内能表达式正确的是( ) A. B. C. D. 解析:设子弹相对木块静止时,共同速度为 v,由图 2 所示的运动过程示意图知,木块前进位移 s 时,子弹相对于地面发生的位移为 s+d.对木块,由动能定理得: ①对子弹,由动能定理得: ②对子弹和木块系统分析,合外力为零,系统动量守恒,有: ③由①②式可得 ④又根据能量守恒观点,系统产生的内能: ⑤由④⑤两式相比较,可得 ⑥将③代入⑤可得:综上所述,本题正确答案为 BD.点评:由⑥式可以得到一个结论:系统内一对相互作用力做功时,力的大小与两物体相对位移的乘积等于系统产生的内能,根据能量守恒定律,也等于系统机械能的减少量,即 Q=ΔE=fΔS.由此得到:子弹击穿放在光滑水平面上的木块与击穿固定的木块系统产生的内能是相等的.模型拓展 1、单个子弹击中复合木块例 2.矩形滑块由不同材料的上、下两层粘在一起组成,将其放在光滑的水平面上,如图 3 所示.质量为 m 的子弹以速度 v 水平射向滑块.若射击上层,则子弹刚好不穿出;图 2 v v0 s s+d d M Mm Mv0 M 图 1 若射击下层,整个子弹刚好嵌入,则上述两种情况比较,说法正确的是( )A.两次子弹对滑块做功一样多B.两次滑块所受冲量一样大C.子弹嵌入下层过程中对滑块做功多D.子弹击中上层过程中产生的热量多解析:无论子弹射入的深度如何,最终子弹和木块都等速,由动量守恒 方程知,两种情况最终木块(包括子弹)速度都相等;对木块由动能定理知:两次子弹对木块做功一样多;对木块由动量定理知:两次木块所受冲量一样大.对系统由能的转化和守恒定律知,两次损失的机械能一样多,产生的热量也一样多.综上所述,本题正确答案为 AB.点评:本题的关键是分析出两种情况最终木块(包括子弹)速度相等。有...