2012成考高起點(diǎn)物理(機(jī)械能)錯(cuò)解分析(4)

來源：育路教育網(wǎng)發(fā)布時(shí)間：2012-08-27

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　　例4 如圖3-6，質(zhì)量為M的木塊放在光滑水平面上，現(xiàn)有一質(zhì)量為m的子彈以速度v0射入木塊中。設(shè)子彈在木塊中所受阻力不變，大小為f，且子彈未射穿木塊。若子彈射入木塊的深度為D，則木塊向前移動(dòng)距離是多少?系統(tǒng)損失的機(jī)械能是多少?

　　「錯(cuò)解」(1)以木塊和子彈組成的系統(tǒng)為研究對(duì)象。系統(tǒng)沿水平方向不受外力，所以沿水平方向動(dòng)量守恒。設(shè)子彈和木塊共同速度為v.據(jù)動(dòng)量守恒有mv0=(M+m)v

　　解得v=mv0

　　子彈射入木塊過程中，摩擦力對(duì)子彈做負(fù)功

　　(2)系統(tǒng)損失的機(jī)械能

　　即為子彈損失的功能

　　「錯(cuò)解原因」錯(cuò)解①中錯(cuò)誤原因是對(duì)摩擦力對(duì)子彈做功的位移確定錯(cuò)誤。子彈對(duì)地的位移并不是D，而D打入深度是相對(duì)位移。而求解功中的位移都要用對(duì)地位移。錯(cuò)解②的錯(cuò)誤是對(duì)這一物理過程中能量的轉(zhuǎn)換不清楚。子彈打入木塊過程中，子彈動(dòng)能減少并不等于系統(tǒng)機(jī)械能減少量。因?yàn)樽訌棞p少的功能有一部分轉(zhuǎn)移為木塊的動(dòng)能，有一部轉(zhuǎn)化為焦耳熱。

　　「分析解答」以子彈、木塊組成系統(tǒng)為研究對(duì)象。畫出運(yùn)算草圖，如圖3—7.系統(tǒng)水平方向不受外力，故水平方向動(dòng)量守恒。據(jù)動(dòng)量守恒定律有

　　mv0=(M+m)v(設(shè)v0方向?yàn)檎?

　　子彈打入木塊到與木塊有相同速度過程中摩擦力做功：

　　由運(yùn)動(dòng)草圖可S木=S子-D ③

　　「評(píng)析」子彈和木塊相互作用過程中，子彈的速度由V0減為V，同時(shí)木塊的速度由0增加到V.對(duì)于這樣的一個(gè)過程，因?yàn)槠溟g的相互作用力為恒力，所以我們可以從牛頓運(yùn)動(dòng)定律(即f使子彈和木塊產(chǎn)生加速度，使它們速度發(fā)生變化)、能量觀點(diǎn)、或動(dòng)量觀點(diǎn)三條不同的思路進(jìn)行研究和分析。類似這樣的問題都可以采用同樣的思路。一般都要首先畫好運(yùn)動(dòng)草圖。例：如圖3-8在光滑水平面上靜止的長(zhǎng)木板上，有一粗糙的小木塊以v0沿木板滑行。情況與題中極其相似，只不過作用位置不同，但相互作用的物理過程完全一樣。

　　參考練習(xí)：如圖3-9一質(zhì)量為M、長(zhǎng)為l的長(zhǎng)方形木板B放在光滑的水平地面上，在其右端放一質(zhì)量為m的小木塊A，m

　　提示：注意分析物理過程。情景如圖3-10.其中隱含條件A剛好沒離B板，停在B板的左端，意為此時(shí)A，B無相對(duì)運(yùn)動(dòng)。A，B作用力大小相等，但加速度不同，由于A的加速度大，首先減為零，然后加速達(dá)到與B同速。

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