模型13、子弹打木块模型 【模型概述】 模型 图例 模型 规律 （1）地面光滑，系统的动量守恒。 （2）系统的机械能有损失，一般应用能量守恒定律。 两种 情况 （1）子弹未穿出木块：两者最终速度相等，机械能损失最多 ①动量守恒：mv0＝（m＋M）v ②能量守恒： （2）子弹穿出木块：两者速度不相等，机械能有损失 ①动量守恒：mv0＝mv1＋Mv2 ②能量守恒： 【模型解题】 【模型训练】 【例1】如图所示，质量为m 的木块固定于轻杆的一端，轻杆的另一端固定在O 点的光滑转轴上，木块可 在竖直平面内绕O 点自由摆动。质量为m 的子弹以某一初速度从右侧水平击中静止于O 点正下方的木块且 未穿出，之后轻杆偏离竖直方向的最大偏角为。以后的过程中，每当木块向左摆至最低点时，都有一颗 同样质量、同样速度的子弹射入木块并留在木块中。已知木块重心到O 点的距离为L，重力加速度大小为 点的距离为L，重力加速度大小为 g。若不计空气阻力及子弹射入木块的时间不考虑子弹射入后整体重心位置的改变，则当第n 颗子弹击中木 块后，n 颗子弹与木块产生的总热量为（ ） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】设子弹的初速度大小为 ，对子弹射入木块后的上升过程，由机械能守恒定律得 解得 由 可知 对所有子弹及木块，由动量守恒定律有 解得 由能量守恒定律可知 解得 故选B。 变式1.1

模型13、子弹打木块模型 【模型概述】 模型 图例 模型 规律 （1）地面光滑，系统的动量守恒。 （2）系统的机械能有损失，一般应用能量守恒定律。 两种 情况 （1）子弹未穿出木块：两者最终速度相等，机械能损失最多 ①动量守恒：mv0＝（m＋M）v ②能量守恒： （2）子弹穿出木块：两者速度不相等，机械能有损失 ①动量守恒：mv0＝mv1＋Mv2 ②能量守恒： 【模型解题】 【模型训练】 【例1】如图所示，质量为m 的木块固定于轻杆的一端，轻杆的另一端固定在O 点的光滑转轴上，木块可 在竖直平面内绕O 点自由摆动。质量为m 的子弹以某一初速度从右侧水平击中静止于O 点正下方的木块且 未穿出，之后轻杆偏离竖直方向的最大偏角为。以后的过程中，每当木块向左摆至最低点时，都有一颗 同样质量、同样速度的子弹射入木块并留在木块中。已知木块重心到O 点的距离为L，重力加速度大小为 点的距离为L，重力加速度大小为 g。若不计空气阻力及子弹射入木块的时间不考虑子弹射入后整体重心位置的改变，则当第n 颗子弹击中木 块后，n 颗子弹与木块产生的总热量为（ ） A． B． C． D． 变式1.1 如图所示，用不可伸长的轻质细绳将木块悬挂于一点 ，开始木块自由静止在 点下方的 点。 质量为 的弹丸水平向右射入质量为 的木块，第一次弹丸的速度为 ，打入木块后二者 共同摆动的最大摆角为 ，当其第一次返回

1 （2024 江苏无锡市）在探究影响滑动摩擦力大小的因素时，将木块放在水平木板上，用弹簧测力 计沿水平方向匀速拉动木块，弹簧测力计的示数如图所示，此时木块所受滑动摩擦力大小为______； 再将毛巾平铺在木板上进行实验，可探究滑动摩擦力大小与______的关系；为了探究滑动摩擦力大 小与压力的关系，你的做法是：______。 【答】 03 接触面的粗糙程度 见解析 【解 【解析】由图可知，弹簧测力计的分度值是01，弹簧测力计的示数是03，木块受到摩擦力是03。 再将毛巾平铺在木板上进行实验，压力不变，改变接触面的粗糙程度，可探究滑动摩擦力大小与接 触面的粗糙程度的关系。 为了探究滑动摩擦力大小与压力的关系，接触面的粗糙程度不变，改变压力大小，在木块上面放不 同个数的钩码，匀速拉动木块，记录弹簧测力计的示数。 2 （2024 四川成都）小成同学探究“滑动摩擦力 下表面粗糙程度不同）、长方体木块（每个面粗糙程度都相同，长宽高不等）、弹簧测力计。 （1）实验过程中，将木块放在水平木板上，用弹簧测力计沿水平方向缓缓匀速拉动木块（如图）， 目的是为了让弹簧测力计示数与木块所受滑动摩擦力大小__________。 （2）小成在实验探究时利用下表收集数据，你认为她探究的是滑动摩擦力大小与__________的关系。 长木板不同表面 弹簧测力计示数/ 一个木块 两个木块重量 光滑表面

1 （2024 江苏无锡市）在探究影响滑动摩擦力大小的因素时，将木块放在水平木板上，用弹簧测力 计沿水平方向匀速拉动木块，弹簧测力计的示数如图所示，此时木块所受滑动摩擦力大小为______； 再将毛巾平铺在木板上进行实验，可探究滑动摩擦力大小与______的关系；为了探究滑动摩擦力大 小与压力的关系，你的做法是：______。 2 （2024 四川成都）小成同学探究“滑动摩擦力大小与什么有关”，实验器材如下：长木板（上 下表面粗糙程度不同）、长方体木块（每个面粗糙程度都相同，长宽高不等）、弹簧测力计。 （1）实验过程中，将木块放在水平木板上，用弹簧测力计沿水平方向缓缓匀速拉动木块（如图）， 目的是为了让弹簧测力计示数与木块所受滑动摩擦力大小__________。 （2）小成在实验探究时利用下表收集数据，你认为她探究的是滑动摩擦力大小与__________的关系。 长木板不同表面 弹簧测力计示数/ 一个木块 两个木块重量 光滑表面 光滑表面 粗糙表面 （3）小成利用同一个木块探究了滑动摩擦力大小与接触面积是否有关，她改变接触面积的操作是__ ________。 （4）小成发现匀速拉动木块时，不好控制且不方便读数，于是爱思考的她利用木块静止时二力平衡 的特点，设计了改进方（如下表所示），你认为应该采用哪个方？答：__________。 方一：用绳子将木块连接到墙 方二：用绳子将木块连接到墙 方三：通过弹簧测力计将木 【好题汇编】2024

春•凤阳县校级期中）如图所示，一长方体木块放置在斜面上处于静止 状态，下列关于木块受力说法中正确的是（ ） ．木块受到的重力和支持力是一对平衡力 B．木块受到的重力和摩擦力是一对平衡力 ．木块对斜面的压力与木块受到的支持力是作用力与反作用力 D．木块受到的摩擦力有可能为零 【答】 【解答】解：．木块受到的重力竖直向下，而支持力垂直于斜面向上，不在同一直线上， 不是一对平衡力，故错误； B．木块受到的重力 B．木块受到的重力竖直向下，摩擦力沿斜面向上，不在同一直线上，不是一对平衡力， 故B 错误； ．木块对斜面的压力与木块受到的支持力大小相等，方向相反，作用在同一直线上，且 在不同物体上，是作用力与反作用力，故正确； D．木块在斜面上静止，受力平衡，如果木块受到的摩擦力为零，而重力和支持力不能 平衡，则木块就不可能静止，故D 错误。 故选：。 【变式1-2】（2023 春•淮安区期中）河水总是向低处流、抛出的物体总会落向地面，这些 春•青秀区期中）如图所示，用力F 将一木块静止压在竖直墙壁上，下 列说法不正确的是（ ） 摩擦力大小的影响因素 知识点2 ．手对木块的压力F 和墙对木块的弹力是一对平衡力 B．手对木块的压力F 和木块对手的弹力是一对相互作用力 ．木块受到的摩擦力和木块的重力是一对平衡力 D．手对木块的压力F 增大，木块受到的摩擦力也随之增大 【答】D 【解答】解：．手对木块的压力和墙对木块的弹力，大小相等、方向相反、同一直线、

（1）如甲图，小华选用木块做实验，木块受到的______对实验有较大影响； （2）如图乙同组小丽用轻质小卡片代替木块，探究二力平衡时两个力的大小是否相等，发现两端所挂钩 码数相同时，小卡片保持静止，增减两端钩码的数量，______，观察小卡片能否静止。现把小卡片转过一 个角度，然后再松手。这样做的目的是用于探究不在______上的两个力能否平衡； （3）如甲图所示，木块在两个拉力作用下保持静 止，为了验证木块水平方向受平衡力作用，力的作用效 果相互抵消，等效于不受力。接下来的操作和对应的现象分别是什么？______。 【答】 摩擦力 当两边所加的钩码数量不等时 同一直线 同时取掉木块两侧挂钩上的线和托盘及 钩码，观察到的现象是木块处于静止状态 【解析】 （1）[1]如甲图，小华选用木块做实验，木块对支持面有压力的作用，木块和桌面接触面粗糙，当木块相 块相 对桌面运动或有相对运动的趋势时，木块受到的摩擦力对实验有较大影响。 （2）[2]如图乙，同组小丽用轻质小卡片代替木块，探究二力平衡时两个力的大小是否相等，发现两端所 挂钩码数相同时，小卡片保持静止。为研究卡片受到的两个力大小不相等时能否保持静止，增减两端钩码 的数量，当两边所加的钩码数量不等时，观察小卡片能否静止。 [3]现把小卡片转过一个角度，则卡片受到的两个力不在同一直线上，然后再松手。这样做的目的是用于探

摩擦力产生的条件 知识点1 【变式1-1】（2023 春•凤阳县校级期中）如图所示，一长方体木块放置在斜面上处于静止 状态，下列关于木块受力说法中正确的是（ ） ．木块受到的重力和支持力是一对平衡力 B．木块受到的重力和摩擦力是一对平衡力 ．木块对斜面的压力与木块受到的支持力是作用力与反作用力 D．木块受到的摩擦力有可能为零 【变式1-2】（2023 春•淮安区期中）河水总是向低处流、抛出的物体总会落向地面，这些 知识点2 【典例2-1】（2023 春•青秀区期中）如图所示，用力F 将一木块静止压在竖直墙壁上，下 列说法不正确的是（ ） ．手对木块的压力F 和墙对木块的弹力是一对平衡力 B．手对木块的压力F 和木块对手的弹力是一对相互作用力 ．木块受到的摩擦力和木块的重力是一对平衡力 D．手对木块的压力F 增大，木块受到的摩擦力也随之增大 【典例2-2】（2023•前郭县四模）山体滑坡是一种极易发生的自然灾害。强降雨时，由于 2、实验器材：木块（有拉环）、弹簧测力计、长木板、毛巾、砝码、水平桌面。 3、器材作用及图像 （1）长木板和毛巾：改变接触面粗糙程度。 （2）木块（有拉环）：实验对象。 （3）弹簧测力计：拉动木块匀速运动。 （4）砝码：改变木块对水平桌面的压力。 4、实验步骤 步骤①用弹簧测力计匀速拉动木块，使它沿水平长木板滑动，从而测出木块与长木板之间 的滑动摩擦力。 步骤②在木块上面放一个砝码

1．（2023• “ ” 西宁）小宁和同学们在研究影响滑动摩擦力大小的因素的实验中，水平桌面 上的器材有弹簧测力计、长方体木块、砝码、长木板和毛巾，实验过程如图所示。 （1 ）实验中，用弹簧测力计水平拉动长方体木块，沿长木板做匀速直线运动，根据 知识可知，弹簧测力计对木块的拉力与木块受到的滑动摩擦力的大小 。 （2）第一次测量过程中弹簧测力计的示数如图甲所示，F1＝ 两次实验所得的结论，可以解释鞋底做得凹凸不平的原因。 （5 ）从本实验的器材中，选取长方体木块和 ，再添加 “ 还可以做探究 ” 影响压力作用效果的因素的实验。 2．（2023• “ ” 攀枝花）小文同学在做探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关的实验中，进行 了如下的改进。 如图甲所示，长、宽、高均不相同的长方体木块，上表面比下表面更为粗糙，放在由电 机驱动的水平传送带上，通过水平 机驱动的水平传送带上，通过水平细绳，绕过定滑轮与竖直悬挂的弹簧测力计相连。 （1）请画出电机顺时针匀速转动后木块在水平方向上的受力示意图，并标注力的符 号。 （2 ）若某次实验中，弹簧测力计的示数如图乙所示，则木块所受摩擦力的大小为 。 （3）先后用上、下表面贴放在传送带上，在木块上放不同质量的砝码进行实验，绘制 出摩擦力与压力之间的关系图象如图丙所示。由图象可知，滑动摩擦力的大小不仅与压 力大小有关，还与

静止在桌面的书B. 缓慢滚动的乒乓球 C. 高速飞行的子弹D. 悬挂的风铃 5. 实验中小球从斜面滚下撞击木块，木块移动距离反映（ ）。 A. 斜面高度B. 小球动能C. 摩擦力大小D. 木块质量 6. 研究动能与质量的关系时，需控制不变的变量是（ ）。 A. 物体质量B. 物体速度C. 下列现象中动能转化为势能的是（ ）。 A. 瀑布下落B. 拉弓射箭C. 刹车减速D. 火箭升空 10. 在真空中做动能实验与空气中相比，木块移动距离会（ ）。 A. 变大B. 变小C. 不变D. 无法确定 二、多项选择题（共10 题，每题2 分） 1. 影响物体动能大小的因素包括（ ）。 释放高度D. 木块位置 3. 下列实验中采用转换法的是（ ）。 A. 用木块移动距离表示动能大小 B. 用温度计示数反映液体热量 C. 用光线方向显示磁感线分布 D. 用海绵凹陷程度比较压力效果 4. 质量不同的钢球从斜面同一高度滚下（ ）。 A. 质量大的动能大B. 到达底端速度相同 C. 木块被撞距离不同D

专题11-5 机械能相关实验 知识· 解读 一、影响动能大小因素的探究问题 1 使小球获得动能的方法:让小球从同一斜槽的某一高度由静止滚下。 2 实验方法: ①转换法:通过木块被撞后移动距离的远近反映物体动能的大小。 ②控制变量法:实验中探究动能与小球质量的关系,必须保持小球到达水平面的速度相同 (方法:使小球从同一斜槽的同一高度由静止滚下);探究动能与小球速度的关系,必须保持 小球的质量相同。 小球从开始运动到静止过程中机械能的变化:在斜槽上运动时,机械能减少,重力势能转化 为动能和内能;在水平面上运动时,因为受到摩擦阻力,最后静止,机械能转化为内能。 6 水平面绝对光滑不能完成实验:木块将一直做匀速直线运动,无法比较木块移动的距离。 二、影响重力势能大小因素的探究问题 1 实验方法: ①转换法:通过沙坑的凹陷程度反映物体重力势能的大小。 ②控制变量法:实验中探究重力势能与物体质量的关系,必须保持物体高度相同(方法:不同 斜面某处由静止释放，撞击同一水平面上的同一木块，木块移动一段距离后停止． (1)小球滚下斜面的过程中，它的________能转化为动能，其动能大小是通过木块移动的距 离来反映的． (2)分析比较________两次实验，可探究出的结论是：质量相同的物体，速度越大，动能越 大． (3)甲实验中若木块的重力为1 ，水平移动的距离是30 m 则重力对木块做功________ (4)如果水平面光