陈卫国

(北京师范大学贵阳附属中学,贵州 贵阳 550023)

高中物理中有一类常见的“子弹打木块”问题,用常规物理解法计算量很大,且容易出错．笔者试用图像法分析解答,以得到一种直观、简便的解题方法．

1 “子弹打木块”模型的两种典型情况

物理过程:子弹质量为m,木块质量为M,木块长度为L,木块静止放在光滑的水平面上,子弹以速度v0水平射向木块,在整个过程中木块对子弹的阻力为恒力F．

1.1 子弹射入木块未穿出

(1) 描画物理过程(如图1).

图1

(2) 描画物理图像(如图2).

图2

(3) 物理图像的物理意义.

图2中,木块的v-t图线OB的斜率大小表示木块匀加速运动的加速度的大小;子弹的v-t图线AB的斜率大小表示子弹匀减速运动的加速度的大小;子弹的v-t图线与横坐标轴所包围的面积的大小表示子弹位移的大小s1;木块的v-t图线与横坐标轴所包围面积的大小表示木块位移大小s2;△ABO的面积s3=s1-s2表示子弹射入木块的深度d;v为子弹、木块最终共同速度．

1.2 子弹射入木块穿出

(1) 描画物理过程(图3).

图3

(2) 描画物理图像(图4).

图4

(3) 物理图像的物理意义.

图4中,木块的v-t图线OC的斜率大小表示木块匀加速运动的加速度的大小;子弹的v-t图线AB的斜率大小表示子弹匀减速运动的加速度的大小;子弹的v-t图线与横坐标轴所包围的面积的大小表示子弹位移的大小s1;木块的v-t图线与横坐标轴所包围面积的大小表示木块位移大小s2;梯形ABCO的面积s3=s1-s2表示木块的最大长度L;vB,vC分别表示子弹、木块的最终速度．

2 “子弹打木块”类物理问题……

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