2012成考高起點物理(機械能)錯解分析(4)
來源：育路教育網(wǎng)發(fā)布時間：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，則木塊向前移動距離是多少?系統(tǒng)損失的機械能是多少?
「錯解」(1)以木塊和子彈組成的系統(tǒng)為研究對象。系統(tǒng)沿水平方向不受外力，所以沿水平方向動量守恒。設(shè)子彈和木塊共同速度為v.據(jù)動量守恒有mv0=(M+m)v
解得v=mv0
子彈射入木塊過程中，摩擦力對子彈做負功
(2)系統(tǒng)損失的機械能
即為子彈損失的功能
「錯解原因」錯解①中錯誤原因是對摩擦力對子彈做功的位移確定錯誤。子彈對地的位移并不是D，而D打入深度是相對位移。而求解功中的位移都要用對地位移。錯解②的錯誤是對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，子彈動能減少并不等于系統(tǒng)機械能減少量。因為子彈減少的功能有一部分轉(zhuǎn)移為木塊的動能，有一部轉(zhuǎn)化為焦耳熱。
「分析解答」以子彈、木塊組成系統(tǒng)為研究對象。畫出運算草圖，如圖3—7.系統(tǒng)水平方向不受外力，故水平方向動量守恒。據(jù)動量守恒定律有
mv0=(M+m)v(設(shè)v0方向為正)
子彈打入木塊到與木塊有相同速度過程中摩擦力做功：
由運動草圖可S木=S子-D ③
「評析」子彈和木塊相互作用過程中，子彈的速度由V0減為V，同時木塊的速度由0增加到V.對于這樣的一個過程，因為其間的相互作用力為恒力，所以我們可以從牛頓運動定律(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、或動量觀點三條不同的思路進行研究和分析。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動草圖。例：如圖3-8在光滑水平面上靜止的長木板上，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、長為l的長方形木板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A，B無相對運動。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，然后加速達到與B同速。
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