从解决子弹打木块模型习题所想到的

韩金玉

摘要：2016年物理高考大纲变化最大的是：将物理选修3-5由选考内容变成必考内容。

解决动力学问题的三字经：学力学 ，力重要，力清楚，运明确（运代表运动过程），规律准（准代表准确运用规律），问题解。

关键词：抓住系统受力分析；由“力”分析物理过程，建立物理情景；确定用什么规律解决问题

2016年10月9日，教育部考试中心下发《关于2017年普通高考考试大纲修订内容的通知》，从通知看今年物理高考大纲变化最大的是：将物理选修3-5由选考内容变成必考内容，其目的使高中物理知识体系更加完整，守恒思想得以完善，在必考内容中可以考查动量和机械能的综合运用，有利于命题思路的完整性，更有利于学生进入高校课程学习的衔接。但是，这样变化，对17届高三考生来说，需要在一轮复习结束前多学物理选修3-5一册书的内容，对高一高二学生来说，要把物理选修3-5变成必修3-5。这样的变化，对于高三复习策略，高一高二的教学策略都要进行相应调整，下面从最典型子弹打木块模型谈物理动力学解题思路及教学策略。

子弹打击木块模型

例1.如图所示木块质量M静止在光滑水平地面上，子弹m以水平速度v0击中木块并留在其中.设子弹发生位移为s1，木块发生位移为s2，设子弹与木块间摩擦阻力大小不变为f，求：1、比值2、整个过程中摩擦产生的内能Q=？

分析：竖直方向子弹和木块所受合力为零，水平方向木块对子弹的摩擦力f使子弹做匀减速运动，子弹对木块的摩擦力f使木块做匀加速运动（设子弹与木块间摩擦阻力大小不变为f），当两者速度相同时以共同速度v匀速运动。通过受力分析我们知道运动过程，然后应用相应规律解决问题。

对系统所受合力为0，符合动量守恒条件，由动量守恒得：mv0=（M+m）v

解得：v=对子弹由动能定理得：

①+②整理即对整个系统由能量守恒得：

解得：

扩展：木块不固定，子弹最后穿出，设子弹穿出时木块获得速度为v2，子弹速度为v1，如图所示.

联立以上方程便可求出所要求的物理量。

从子弹打木块变形习题

例题2如图所示，质量为m的木块以速度v0滑上原来静止的质量为M的木板，木板与木块之间动摩擦因数为μ，水平地面光滑.当木块滑到木板的另一端时，木塊以速度v1离开木板，木板对地的位移为s.求木板的长度L？

在两者相互作用的过程中，竖直方向所受合力为零，水平方向受相互作用的滑动摩擦力作用（内力），系统所受合外力为0，木块m在滑动摩擦力作用下向右做匀减速运动，木板向右做匀加速运动，分别对它们用动能定理.

对上述几个方程进行讨论：①式中木块减少的动能分为两部分，一部分通过摩擦力对木板做正功，转移到木板上成为木板的动能；另一部分通过克服摩擦力做功，转化成系统的内能.

④式中，等号右边是木块和木板在运动过程中减少的机械能，而系统减少的机械能全部转化为系统的内能，即热量.可见，在这类“摩擦生热”的问题中，系统在相互作用过程中产生的热能（等于减少的机械能）等于系统之间的摩擦力和物体相对位移的乘积.即：Q=μmgs相对.

此式可作为一个公式直接应用.

通过两个例题的分析解答，我们发现应用动量和机械能知识可以解决很多综合问题，使物理知识体系更具完善性，这也就是为什么教育部考试中心把物理3-5变为必考内容的原因。那么，我们需要调整我们复习和教学策略，建议17届高三考生备考策略是在一轮复习过程中，复习完能量机械能后学习动量守恒定律，然后复习完3-2后再学3-5其他内容。18届高二年级学生在学完3-2后学习3-5内容。19届高一年级学生在学完机械能后学习动量守恒定律，学完3-2后学习3-5其他内容。

解决动量和能量方面问题的思路：首先，确定研究系统，对系统受力分析，通过受力分析明确物理过程（这一步非常重要，只有受力分析正确，才能由“力”确定物理过程，见以上两个例题的分析），建立物理情景，然后，根据物理过程确定用什么规律解决问题。为了强化学生解题思路，我总结解决动力学问题的三字经：学力学，力重要，力清楚，运明确（运代表运动过程），规律准（准代表准确运用规律），问题解。

参考文献：

[1]中学学科源网有关内容endprint