安徽省灵璧黄湾中学 华峰

图像法求解子弹射木块问题

安徽省灵璧黄湾中学 华峰

图像一旦被赋予物理意义，就会成为巧妙的解题工具。特别是对一些看似不容易求解的问题，利用图像法求解常常会收到意想不到的效果。最典型的例子莫过于对于“子弹射木块”模型，采用v-t图像法求解往往会行之有效。

图1

图2

一、子弹射木块图像的特点

1.图像的画法

子弹与木块的作用过程可视为：子弹做匀减速运动，木块做匀加速运

动。如果子弹未击穿木块，则它们的末速度相同，其图像如图1所示；如果子

弹能够击穿木块，则子弹的末速度大于木块的末速度，其图像如图2所示。

2.物理意义

（1）木块的v-t图线的斜率大小表示木块做匀加速运动的加速度大小，

子弹的v-t图线的斜率大小表示子弹做匀减速运动的加速度大小。

（2）木块的v-t图线与时间轴所包围面积的大小表示木块位移大小，子弹的v-t图像与时间轴所包围面积的大小表示子弹位移的大小。

（3）图1中△AOC的面积大小表示子弹打入木块的深度d，图2中梯形AODC的面积表示木块的长度l。显然，子弹的位移最大，木块的位移最小，子弹和木块的相对位移介于二者之间。

二、子弹射木块运动图像在解题中的妙用

图3

图4

1.子弹未射穿木块

例1 如图3所示，子弹水平射入放在光滑水平地面上静止的木块后不再穿出，此时木块动能增加了6 J，那么此过程产生的内能可能为（ ）。

A.2 J B.4 J C.6 J D.8 J

解析 根据题意作出v-t图像，如图4所示。其中v0为子弹的初速度，v为子弹和木块的共同速度。……