高考物理復(fù)習(xí)特訓(xùn)卷 第一部分 高考熱點(diǎn)專項(xiàng)練 考點(diǎn)六 動(dòng)量守恒定律 第49練 (模型方法)“子彈打木塊”模型、“滑塊-木板”模型

1、 第49練(模型方法)“子彈打木塊”模型、“滑塊木板”模型 eq avs4alco1(（時(shí)間30分鐘）) 思維方法1子彈射入靜止在光滑的水平面上的木塊，若最終一起運(yùn)動(dòng)，動(dòng)量守恒，機(jī)械能減小；若穿出，系統(tǒng)動(dòng)量仍守恒，系統(tǒng)損失的動(dòng)能EFfL(L為木塊的長(zhǎng)度).2“滑塊木板”模型：系統(tǒng)的動(dòng)量守恒，當(dāng)兩者的速度相等時(shí)，相當(dāng)于完全非彈性碰撞，系統(tǒng)機(jī)械能損失最大，損失的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為系統(tǒng)內(nèi)能，EFfL(L為滑塊相對(duì)于木板滑行的位移).一、選擇題1如圖所示，質(zhì)量為M的足夠長(zhǎng)的均勻木塊靜止在光滑水平面上，木塊左右兩側(cè)各有一位拿著完全相同步槍和子彈的射擊手左側(cè)射手首先開槍，子彈水平射入木塊的最大深度為d1，子彈與

2、木塊相對(duì)靜止后右側(cè)射手開槍，子彈水平射入木塊的最大深度為d2.設(shè)子彈均未射穿木塊，且兩顆子彈與木塊之間的作用力大小均相等當(dāng)兩顆子彈均相對(duì)于木塊靜止時(shí)，則兩子彈射入木塊的最大深度比值 eq f(d1,d2) 為(已知子彈質(zhì)量m)()A eq f(M,m) B eq f(M,2mM) C eq f(M,mM) D eq f(2M,mM) 22022安徽六校一測(cè)如圖所示，在水平面上有一質(zhì)量為M的長(zhǎng)木板，其右端固定一立柱質(zhì)量為m的人立于木板左端，木板與人均靜止當(dāng)人加速向右奔跑的過(guò)程中，木板向左運(yùn)動(dòng)，到達(dá)右端時(shí)立刻抱住立柱關(guān)于抱住立柱后，人與木板一起運(yùn)動(dòng)的方向，下列說(shuō)法中正確的是()A若水平面光滑，則人

3、與木板一起向右運(yùn)動(dòng)B若水平面粗糙，則人與木板一起向右運(yùn)動(dòng)C若水平面光滑，且Mm，則人與木板一起向右運(yùn)動(dòng)D若水平面粗糙，且Mm，則人與木板一起向左運(yùn)動(dòng)二、非選擇題3如圖所示，質(zhì)量為m245 g的物塊(可視為質(zhì)點(diǎn))放在質(zhì)量為M0.5 kg的木板左端，足夠長(zhǎng)的木板靜止在光滑水平面上，物塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.4.質(zhì)量為m05 g的子彈以速度v0300 m/s沿水平方向射入物塊并留在其中(時(shí)間極短)，g取10 m/s2.子彈射入后，求：(1)子彈進(jìn)入物塊后子彈和物塊一起向右滑行的最大速度v1.(2)木板向右滑行的最大速度v2.(3)物塊在木板上滑行的時(shí)間t.4如圖所示，光滑水平面上有一被壓縮的輕質(zhì)

4、彈簧，左端固定在木板上，質(zhì)量為mA1 kg的滑塊A緊靠彈簧右端(不拴接)，彈簧的彈性勢(shì)能為Ep32 J質(zhì)量為mB1 kg的槽B靜止在水平面上，內(nèi)壁間距L0.6 m，槽內(nèi)放有質(zhì)量為mC2 kg的滑塊C(可視為質(zhì)點(diǎn))，C到左端側(cè)壁的距離d0.1 m，槽與滑塊C之間的動(dòng)摩擦因數(shù)0.1.現(xiàn)釋放彈簧，滑塊A離開彈簧后與槽B發(fā)生正碰并粘在一起A、B整體與滑塊C發(fā)生碰撞時(shí)，A、B整體與滑塊C交換速度(g取10 m/s2)(1)從釋放彈簧到B與C第一次發(fā)生碰撞，求整個(gè)系統(tǒng)損失的機(jī)械能；(2)求從槽開始運(yùn)動(dòng)到槽和滑塊C相對(duì)靜止經(jīng)歷的時(shí)間第49練（模型方法）“子彈打木塊”模型、“滑塊木板”模型1答案：B解析：左側(cè)

5、子彈射入木塊過(guò)程中，對(duì)系統(tǒng)根據(jù)動(dòng)量守恒定律有mv0（mM）v1，根據(jù)功能關(guān)系有fd1 eq f(1,2) mv eq oal(sup11(2),sdo4(0) eq f(1,2) （mM）v eq oal(sup11(2),sdo4(1) ，右側(cè)子彈射入木塊過(guò)程中，對(duì)系統(tǒng)根據(jù)動(dòng)量守恒定律有（Mm）v1mv0（M2m）v20，根據(jù)功能關(guān)系有fd2 eq f(1,2) mv eq oal(sup11(2),sdo4(0) eq f(1,2) （Mm）v eq oal(sup11(2),sdo4(1) ，聯(lián)立解得 eq f(d1,d2) eq f(M,2mM) ，選項(xiàng)B正確2答案：B解析：規(guī)定水平向

6、右為正方向，設(shè)人抱住立柱之前瞬間，人的速度為v1，木板速度為v2，人抱住立柱后瞬間的速度為v.若水平面光滑，則在水平面上動(dòng)量守恒，由動(dòng)量守恒定律可知，人向右奔跑過(guò)程中有mv1Mv20，人抱住立柱過(guò)程中有mv1Mv2（mM）v，聯(lián)立解得v0，所以若水平面光滑，則人抱住立柱后，人與木板均靜止不動(dòng)，故選項(xiàng)A、C錯(cuò)誤；若水平面粗糙，設(shè)人與木板之間的摩擦力為f1，木板與水平面之間摩擦力為f2，人向右奔跑的時(shí)間為t，該過(guò)程中，由動(dòng)量定理可知，以人為對(duì)象有f1tmv1，以木板為對(duì)象有f1tf2tMv2，人抱住立柱過(guò)程中，有mv1Mv2（mM）v，解得v eq f(f2t,Mm) 0，人抱住立柱后瞬間的速度為

7、正值，說(shuō)明若水平面粗糙，則人與木板一起向右運(yùn)動(dòng)，故選項(xiàng)B正確，D錯(cuò)誤3答案：（1）6 m/s（2）2 m/s（3）1 s解析：（1）子彈進(jìn)入物塊后和物塊一起向右滑行的初速度即最大速度v1，由動(dòng)量守恒可得：m0v0（m0m）v1，解得v16 m/s.（2）當(dāng)子彈、物塊、木板三者共速時(shí)，木板的速度最大，由動(dòng)量守恒定律可得：（m0m）v1（m0mM）v2解得v22 m/s.（3）對(duì)物塊和子彈組成的整體應(yīng)用動(dòng)量定理得：（m0m）gt（m0m）v2（m0m）v1解得：t1 s4答案：（1）16.2 J（2）2 s解析：（1）彈簧將A彈開，由機(jī)械能守恒定律得Ep eq f(1,2) mAv eq oal(sup11(2),sdo4(0) 解得v08 m/sA、B發(fā)生碰撞后粘在一起，由動(dòng)量守恒定律得mAv0（mAmB）v1解得v14 m/s此過(guò)程機(jī)械能損失為|E1| eq f(1,2) mAv eq oal(sup11(2),sdo4(0) eq f(1,2) （mAmB）v eq oal(sup11(2),sdo4(1) 16 J接下來(lái)，A、B與C相對(duì)運(yùn)動(dòng)，到第一次發(fā)生碰撞，相對(duì)運(yùn)動(dòng)位移為d，此過(guò)程機(jī)械能損失為|E2|mCgd0.2 J因此整個(gè)過(guò)程機(jī)械能損失為|E|E1|E2|16.2 J（2）設(shè)