2025版新教材高中物理第一章動(dòng)量與動(dòng)量守恒定律專項(xiàng)10“滑塊-滑板”模型課時(shí)作業(yè)教科版選擇性必修第一冊

eq\a\vs4\al(專)eq\a\vs4\al(項(xiàng))10“滑塊—滑板”模型提實(shí)力1．如圖所示，質(zhì)量為M、長為L的長木板放在光滑的水平面上，一個(gè)質(zhì)量也為M的物塊(視為質(zhì)點(diǎn))以肯定的初速度從左端沖上長木板，假如長木板是固定的，物塊恰好停在長木板的右端，假如長木板不固定，則物塊沖上長木板后在長木板上相對(duì)長木板最多能滑行的距離為()A．LB．eq\f(3L,4)C．eq\f(L,4)D．eq\f(L,2)2.如圖所示，在光滑水平面上有兩個(gè)并排靜止放置的木塊A、B，已知mA＝0.5kg，mB＝0.3kg.現(xiàn)有質(zhì)量m0＝0.08kg的小物塊C以初速度v0＝25m/s在A表面沿水平方向向右滑動(dòng)，由于C與A、B間均有摩擦，C最終停在B上，B、C最終的共同速度v＝2.5m/s.求：(1)木塊A的最終速度的大小；(2)小物塊C滑離木塊A的瞬時(shí)速度的大?。?.如圖所示，在光滑水平面上，有一質(zhì)量M＝3kg的薄板，板上有質(zhì)量M＝1kg的物塊，兩者以v0＝4m/s的初速度朝相反方向運(yùn)動(dòng)，薄板與物塊之間存在摩擦且薄板足夠長，取水平向右為正方向，求：(1)物塊最終的速度；(2)當(dāng)物塊的速度大小為3m/s時(shí)，薄板的速度．4．如圖所示，水平地面上靜止放置一輛小車A，質(zhì)量mA＝4kg，上表面光滑，小車與地面間的摩擦力微小，可以忽視不計(jì)，可視為質(zhì)點(diǎn)的物塊B置于A的最右端，B的質(zhì)量mB＝2kg，現(xiàn)對(duì)A施加一個(gè)水平向右的恒力F＝10N，A運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間后，小車左端固定的擋板與B發(fā)生碰撞，碰撞時(shí)間極短，碰后A、B粘在一起，共同在F的作用下接著運(yùn)動(dòng)，碰撞后經(jīng)時(shí)間t＝0.6s，二者的速度達(dá)到vt＝2m/s.求：(1)A起先運(yùn)動(dòng)時(shí)加速度a的大??；(2)A、B碰撞后瞬間的共同速度v的大??；(3)A的上表面長度l.專項(xiàng)10“滑塊—滑板”模型1．答案：D解析：長木板固定時(shí)，由動(dòng)能定理得：－μMgL＝0－eq\f(1,2)Mveq\o\al(\s\up1(2),\s\do1(0))，若長木板不固定，以物塊初速度的方向?yàn)檎较颍蓜?dòng)量守恒定律有Mv0＝2Mv，由能量守恒定律有μMgs＝eq\f(1,2)Mveq\o\al(\s\up1(2),\s\do1(0))－eq\f(1,2)×2Mv2，得s＝eq\f(L,2)，D項(xiàng)正確，A、B、C項(xiàng)錯(cuò)誤．2．答案：(1)2.1m/s(2)4m/s解析：(1)取向右為正方向，設(shè)木塊A的最終速度為v1，由動(dòng)量守恒定律，對(duì)A、B、C有m0v0＝mAv1＋(mB＋m0)·v，解得v1＝2.1m/s.(2)設(shè)C滑離A時(shí)的速度為v2，當(dāng)C滑離A后，由動(dòng)量守恒定律，對(duì)B、C有m0v2＋mBv1＝(mB＋m0)v，解得v2＝4m/s.3．答案：(1)2m/s，方向水平向右(2)eq\f(11,3)m/s，方向水平向右解析：(1)由于水平面光滑，物塊與薄板組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒，設(shè)共同運(yùn)動(dòng)速度大小為v，由動(dòng)量守恒定律得，Mv0－mv0＝(m＋M)v代入數(shù)據(jù)解得v＝2m/s，方向水平向右．(2)由(1)知，物塊速度大小為3m/s時(shí)，方向向左，由動(dòng)量守恒定律得Mv0－mv0＝－mv1＋Mv′代入數(shù)據(jù)解得v′＝eq\f(11,3)m/s，方向水平向右．4．答案：(1)2.5m/s2(2)1m/s(3)0.45m解析：(1)以A為探討對(duì)象，由牛頓其次定律有F＝mAa代入數(shù)據(jù)解得a＝2.5m/s2.(2)對(duì)A、B碰撞后共同運(yùn)動(dòng)t＝0.6s的過程，由動(dòng)量定理得：Ft＝(mA＋mB)vt－(mA＋mB)v代入數(shù)據(jù)解得v＝1m/s.(3)設(shè)A、B發(fā)生碰撞前，A的速度為vA，對(duì)A、B發(fā)生碰撞的過程，由動(dòng)量守恒定律有mAvA＝(mA＋mB