高考物理一輪復習課件：動量守恒定律的應用（子彈、滑塊模型）

專題：動量守恒的應用：子彈、滑塊模型子彈打木塊中的動量守恒[要點歸納]1.子彈打木塊的過程很短暫，認為該過程內力遠大于外力，則系統(tǒng)動量守恒。2.在子彈打木塊過程中摩擦產生的熱，等于系統(tǒng)減少的機械能。3.若子彈不穿出木塊，二者最后有共同速度，機械能損失最多。滑塊-滑板中的動量守恒直線運動、牛頓運動定律、動量守恒定律及功能關系、能量守恒.這類問題可分為兩類:①.系統(tǒng)外力為0：滑塊與滑板組成的系統(tǒng)動量守恒注意滑塊若不滑離滑板,最后二者具有共同速度.摩擦力在相對路程所做的功等于系統(tǒng)動能的損失,即Ff·s相對=ΔEk.②.系統(tǒng)外力不為0：運動學、能量守恒、動量定理、動能定理.(1)在涉及滑塊或滑板的時間時,優(yōu)先考慮用動量定理.(2)在涉及滑塊或滑板的位移時,優(yōu)先考慮用動能定理.(3)在涉及滑塊相對位移時,優(yōu)先考慮用系統(tǒng)的能量守恒.(4)滑塊恰好不相對滑動時,滑塊與滑板達到共同速度.1.如圖所示,一質量m=2kg的長木板靜止在水平光滑地面上,某時刻一質量M=1kg的小鐵塊以水平向左v0=9m/s的速度從木板的右端滑上木板.已知鐵塊與木板間的動摩擦因數μ=0.4,取重力加速度g=10m/s2,木板足夠長,求:鐵塊與木板摩擦所產生的熱量Q，相對位移（木板至少多長才不滑下來）？2.如圖甲所示，長木板A放在光滑的水平面上，質量為m＝2kg的另一物體B以水平速度v0＝3m/s滑上原來靜止的長木板A的表面，由于A、B間存在摩擦，之后A、B速度隨時間變化情況如圖乙所示，則下列說法正確的是()A.木板獲得的動能為2JB.系統(tǒng)損失的機械能為4JC.木板A的最小長度為1.5mD.A、B間的動摩擦因數為0.1AC3.如圖所示,一質量m=2kg的長木板靜止在水平地面上,某時刻一質量M=1kg的小鐵塊以水平向左v0=9m/s的速度從木板的右端滑上木板.已知木板與地面間的動摩擦因數μ1=0.1.鐵塊與木板間的動摩擦因數μ2=0.4,取重力加速度g=10m/s2,木板足夠長,求:鐵塊與木板摩擦所產生的熱量Q？與地面產生的熱量？4.如圖所示,一質量m=2kg的長木板靜止在水平地面上,某時刻一質量M=1kg的小鐵塊以水平向左v0=9m/s的速度從木板的右端滑上木板.已知木板與地面間的動摩擦因數μ1=0.4.鐵塊與木板間的動摩擦因數μ2=0.1,取重力加速度g=10m/s2,木板足夠長,求:鐵塊與木板摩擦所產生的熱量Q5.如圖所示，光滑水平軌道上放置長板A(上表面粗糙)和滑塊C，滑塊B置于A的左端，三者質量分別為mA＝2kg、mB＝1kg、mC＝2kg。開始時C靜止，A、B一起以v0＝5m/s的速度勻速向右運動，A與C發(fā)生碰撞(時間極短)后C向右運動，經過一段時間，A、B再次達到共同速度一起向右運動，且恰好不再與C碰撞。求A與C發(fā)生碰撞后瞬間A的速度大小。6.光滑水平軌道上有三個木塊A、B、C，質量分別為mA=3m、mB=mC=m，開始時B、C均靜止，A以初速度νo向右運動，A與B相撞后分開，B又與C發(fā)生碰撞并粘在一起，此后A與B間的距離保持不變．求B與C碰撞前B的速度大?。?.如圖，A、B、C三個木塊的質量均為m，置于光滑的水平面上，B、C之間有一輕質彈簧，彈簧的兩端與木塊接觸而不固連。將彈簧壓緊到不能再壓縮時用細線把B和C緊連，使彈簧不能伸展，以至于B、C可視為一個整體?，FA以初速v0沿B、C的連線方向朝B運動，與B相碰并粘合在一起。以后細線突然斷開，彈簧伸展，從而使C與A、B分離。已知C離開彈簧后的速度恰為v0。求彈簧釋放的勢能。8.用輕彈簧相連的質量均為2kg的A、B兩物塊都以v＝6m／s的速度在光滑的水平地面上運動，彈簧處于原長，質量4kg的物塊C靜止在前方，如圖所示，B與C碰撞后二者兩者立即粘在一起運動。求：在以后的運動中：（1）當彈簧的彈性勢能最大時，物體A的速度多大？（2）彈性勢能的最大值是多大？9.如圖，光滑水平直軌道上有三個質量均為m的物塊A、B、C。B的左側固定一輕彈簧(彈簧左側的擋板質量不計)。設A以速度v0朝B運動，壓縮彈簧；當A、B速度相等時，B與C恰好相碰并粘接在一起，然后繼續(xù)運動，假設B和C碰撞過程時間極短。求(1)從A開始壓縮彈簧直至與彈簧分離的過程中整個系統(tǒng)損失的機械能。(2)彈簧被壓縮到最短時的彈性勢能．10.靜止在水平地面上的兩小物塊A、B，質量分別為mA＝1.0kg，mB＝4.0kg；兩者之間有一被壓縮的微型彈簧，A與其右側的豎直墻壁距離L＝1.0m，如圖6所示。某時刻，將壓縮的微型彈簧釋放，使A、B瞬間分離，兩物塊獲得的動能之和為Ek＝10.0J。釋放后，A沿著與墻壁垂直的方向向右運動。A、B與地面之間的動摩擦因數均為μ＝0.20。重力加速度取g＝10m/s2。A、B運動過程中所涉及的碰撞均為彈性碰撞且碰撞時間極短。(1)求彈簧釋放后瞬間A、B速度的大??；(2)物塊A、B中的哪一個先停止？該物塊剛停止時A與B之間的距離是多少？(3)A和B都停止后，A與B之間的距離是多少？11.如圖所示，質量為m的b球用長為h的細繩懸掛于水平軌道BC的出口C處，質量也為m的小球a從距BC高h的A處由靜止釋放，沿光滑軌道ABC滑下，在C處與b球發(fā)生正碰并與b粘在一起。已知BC軌道距地面有一定的高度，懸掛b球的細繩能承受的最大拉力為2.8mg。則：(1)a球與b球碰前瞬間的速度多大？(2)a、b兩球碰后，細繩是否會斷裂？(要求通過計算回答)12.如圖甲所示，質量均為m＝0.5kg的相同物塊P和Q(均可視為質點)分別靜止在水平地面上A、C兩點，P在按圖乙所示的隨時間變化的水平力F作用下由靜止開始向右運動，3s末撤去F，此時P運動到B點，之后繼續(xù)滑行并與Q發(fā)生彈性碰撞。已知B、C兩點間的距離L＝3.75m，P、Q與地面間的動摩擦因數均為μ＝0.2，取g＝10m/s2，求：(1)P到達B點時的速度大小v及其與Q碰撞前瞬間的速度大小v1；(2)Q運動的時間t。13.如圖所示,光滑水平地面上靜止放置一輛小車A,質量mA=4kg,上表面光滑?？梢暈橘|點的物塊B置于A的最右端,B的質量mB=2kg,現對A施加一個水平向右的恒力F=10N,A運動一段時間后,小車左端固定的擋板與B發(fā)生碰撞,碰撞時間極短,碰后A,B粘合在一起,共同在F的作用下繼續(xù)運動,碰撞后經時間t=0.6s,二者的速度達到v=2m/s,求:(1)A開始運動時加速度a的大小;(2)A,B碰撞后瞬間的共同速度v1的大小;(3)A的上表面長度L14.如圖所示,長木板B的質量m2=1kg,靜止放在粗糙的水平地面上,質量為m3=1kg的物塊C(可視為質點)放在長木板的最右端.一個質量為m1=0.5kg的物塊A從距離長木板B左側L=9.5m處,以速度v0=10m/s向著長木板運動.一段時間后物塊A與長木板B發(fā)生彈性正碰(時間極短),之后三者發(fā)生相對運動,整個過程物塊C始終在長木板上.已知物塊A及長木板與地面間的動摩擦因數均為μ1=0.1,物塊C與長木板間的動摩擦因數μ2=0.2,物塊C與長木板間的最大靜摩擦力等于滑動摩擦力,g取10m/s2,求:(1)碰后瞬間物塊A和長木板B的速度;(2)長木板B的最小長度和物塊A離長木板左側的最終距離.15.豎直面內一傾斜軌道與一足夠長的水平軌道通過一小段光滑圓弧平滑連接，小物塊B靜止于水平軌道的最左端，如圖所示。t＝0時刻，小物塊A在傾斜軌道上從靜止開始下滑，一段時間后與B發(fā)生彈性碰撞(碰撞時間極短)；當A返回到傾斜軌道上的P點(圖中未標出)時，速度減為0，此時對其施加一外力，使其在傾斜軌道上保持靜止。物塊A運動的v－t圖象如圖(b)所示，圖中的v1和t1均為未知量。已知A的質量為m，初始時A與B的高度差為H，重力加速度大小為g，不計空氣阻力。(1)求物塊B的質量；(2)在圖所描述的整個運動過程中，求物塊A克服摩擦力所做的功；(3)已知兩物塊與軌道間的動摩擦因數均相等。在物塊B停止運動后，改變物塊與軌道間的動摩擦因數，然后將A從P點釋放，一段時間后A剛好能與B再次碰上。求改變前后動摩擦因數的比值。16.如圖,上側足夠長的水平傳送帶始終以大小為v=3m/s的速度向左運動,傳送帶上有一質量為M=2kg的小木盒B,B與傳送帶之間的動摩擦因數為μ=0.3.開始時,B與傳送帶之間保持相對靜止.先后相隔Δt=3s有兩個質量為m=1kg的光滑小球A自傳送帶的左端出發(fā),以v0=15m/s的速度在傳送帶上向右運動.第1個球與木盒相遇后,球立即進入盒中與盒保持相對靜止,第2個球出發(fā)后歷時Δt1=2s而與木盒相遇(取g=10m/s2).求:(1)第1個球與木盒相遇后瞬間,兩者共同運動的速度多大?(2)第1個球出發(fā)后經過多長時間與木盒相遇?(3)自木盒與第1個球相遇至與第2個球相遇的過程中,由于木盒與傳送帶間的摩擦而產生的熱量是多少?17.如圖所示，上表面光滑，長度為3m、質量M=10kg的木板，在F=50N的水平拉力作用下，以v0=5m/s的速度沿水平地面向右勻速運動．現將一個質量為m=3kg的小鐵塊（可視為質點）無初速地放在木板最右端，當木板運動了L=1m時，又將第二個同樣的小鐵塊無初速地放在木板最右端，以后木板每運動lm就在其最右端無初速地放上一個同樣的小鐵塊．（g取10m/s2）求(1)木板與地面間的動摩擦因數．(2)剛放第三個鐵塊時木板的速度．(3)從放