备考2024届高考物理一轮复习讲义第七章动量守恒定律专题十一动量守恒中的四类典型模型题型1子弹打木块模型

这是一份备考2024届高考物理一轮复习讲义第七章动量守恒定律专题十一动量守恒中的四类典型模型题型1子弹打木块模型，共3页。试卷主要包含了模型图示，模型特点，两种情境等内容，欢迎下载使用。
1.模型图示
2.模型特点
（1）子弹水平打进木块的过程中，系统的动量守恒.
（2）系统的机械能有损失.
3.两种情境
（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.
能量守恒：Q＝Ffs＝12mv02－12（M＋m）v2.
（2）子弹穿透木块
动量守恒：mv0＝mv1＋Mv2.
能量守恒：Q＝Ffd＝12mv02－（12Mv22＋12mv12）.
研透高考 明确方向
1.[子弹未穿透木块/2024江苏淮安模拟]如图所示，质量为M＝0.45kg的木块静止于光滑水平面上，一质量为m＝0.05kg的子弹以水平速度v0＝100m/s打入木块并停在木块中，下列说法正确的是（ A ）
A.子弹打入木块后子弹和木块的共同速度为v＝10m/s
B.子弹对木块做的功W＝25J
C.木块对子弹做正功
D.子弹打入木块过程中产生的热量Q＝175J
解析 根据动量守恒定律可得mv0＝(M＋m)v，解得子弹打入木块后子弹和木块的
共同速度为v＝mv0M＋m＝10 m/s，故A正确；根据动能定理可知，子弹对木块做的功为
W＝12Mv2-0＝22.5 J，故B错误；由于子弹的动能减小，根据动能定理可知，木块对
子弹做负功，故C错误；根据能量守恒定律可知，子弹打入木块过程中产生的热量
为Q＝12mv02-12(M＋m)v2＝225 J，故D错误.
2.[子弹穿透木块]如图所示，在光滑的水平桌面上静止放置一个质量为980g的匀质木块，现有一颗质量为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以及它们在此过程中所产生的内能.
（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？
答案 （1）6m/s 882J （2）能
解析 （1）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
解得v＝6m/s
此过程系统所增加的内能ΔE＝12mv02－12（M＋m）v2＝882J.
（2）假设子弹以v'0＝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mv'0＝（M＋m）v'
解得v'＝8m/s
此过程系统所损耗的机械能为
ΔE'＝12mv'20－12（M＋m）v'2＝1568J
由功能关系有ΔE＝F阻x相＝F阻d
ΔE'＝F阻x'相＝F阻d'
则ΔEΔE'＝F阻dF阻d'＝dd'
解得d'＝1568147cm
因为d'＞10cm，所以假设不成立，能射穿木块.
核心考点
五年考情
命题分析预测
子弹打木块模型
本专题是本章的难点，滑块＋弹簧模型和滑块＋滑板模型是高考的热点.预计2025年高考会出现考查滑块＋滑板模型的选择题或滑块＋弹簧模型的计算题.
滑块＋弹簧模型
2023：辽宁T15，浙江6月T18；
2022：全国乙T25；
2021：天津T10；
2019：全国ⅢT25
滑块＋斜（曲）面模型
2023：湖南T15，山东T18
滑块＋滑板模型
2023：辽宁T15；
2022：山东T18，河北T13