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考点巩固卷 44
板块模型与子弹打木块模型在动量中的综合应用
建议用时:50分钟
考点序号 考点 题型分布
考点1 轻绳连接的系统与能量结合的综合应用 7单选+4多选+4解答
考点01:轻绳连接的系统与能量结合的综合应用(7单选+4多选+4解答)
一、单选题
1.(2023·辽宁·校联考三模)如图所示,光滑水平地面上并排放置着质量分别为 、 的木
板A、B,一质量 的滑块C(视为质点)以初速度 从A左端滑上木板,C滑离木板A时
的速度大小为 ,最终C与木板B相对静止,则( )
A.木板B与滑块C最终均静止在水平地面上
B.木板B的最大速度为2m/s
C.木板A的最大速度为1m/s
D.整个过程,A、B、C组成的系统机械能减少了57.5J
2.(2023·陕西西安·校考三模)如图所示,质量为m的长木板B放在光滑的水平面上,质量为 的木块
A放在长木板的左端,一颗质量为 的子弹以速度v 射入木块并留在木块中,当木块滑离木板时速度为
0
,木块在木板上滑行的时间为t,则下列说法错误的是( )
A.木块获得的最大速度为
1B.木块滑离木板时,木板获得的速度大小为
C.木块在木板上滑动时,木块与木板之间的滑动摩擦力大小为
D.因摩擦产生的热量等于子弹射入木块后子弹和木块减少的动能与木板增加的动能之差
3.(2023·湖北·校考模拟预测)如图所示,质量为m的光滑圆环套在固定的水平杆上,轻绳的另一端系着
质量为M的木块.质量为 的子弹以大小为 的水平速度射入木块,并以速度v离开木块,子弹穿过木块
的时间极短.重力加速度为g,不计木块的质量损失,下列说法正确的是( )
A.子弹射穿木块前后,子弹和木块组成的系统动量和机械能都守恒
B.子弹射穿木块前后,子弹和木块组成的系统动量和机械能都不守恒
C.子弹射出木块后的瞬间,圆环对杆的压力等于
D.木块上升到最高点时,速度大小为
4.(2023·辽宁朝阳·朝阳市第一高级中学校联考一模)如图所示,相互接触质量均为m的木块A、B静止
放置在光滑水平面上,现有一子弹水平穿过两木块,设子弹穿过木块A,B的时间分别为 和 ,木块对子
弹水平方向的作用力恒为f,则下列说法正确的是( )
A. 时间内,子弹的动量变化量大于A的动量变化量
B. 时间内,子弹的动量变化量大于B的动量变化量
C. 时间内,子弹和A的总动量守恒
D. 时间内,子弹和B的总机械能守恒
25.(2023·重庆·模拟预测)矩形滑块由不同材料的上、下两层粘合在一起组成,将其放在光滑的水平面上,
质量为m的子弹以速度v水平射向滑块.若射击下层,子弹刚好不射出;若射击上层,则子弹刚好能射穿
一半厚度,如图所示.则上述两种情况相比较( )
A.子弹的末速度大小相等 B.系统产生的热量不同
C.子弹对滑块做的功不相同 D.子弹和滑块间的水平作用力一样大
6.(2023·天津·模拟预测)质量为m的子弹以某一初速度v 击中静止在光滑水平地面上质量为M的木块,
0
并陷入木块一定深度后与木块相对静止,甲、乙两图表示了这一过程开始和结束时子弹和木块可能的相对
位置,设木块对子弹的阻力大小恒定,下列说法正确的是( )
A.M越大,子弹射入木块的时间越短
B.M越大,子弹射入木块的深度越浅
C.无论m、M、v 的大小如何,都只可能是甲图所示的情形
0
D.若v 较小,则可能是甲图所示情形;若v 较大,则可能是乙图所示情形
0 0
7.(2023·福建龙岩·重庆市渝高中学校统考模拟预测)如图所示,质量为M的木块位于光滑水平面上,在
木块与墙之间用轻弹簧连接,开始时木块静止在A位置,现有一质量为m的子弹以水平速度v 射向木块并
0
嵌入其中,则当木块回到A位置时的速度v以及此过程中墙对弹簧的冲量I的大小分别为( )
A. , B. ,
3C. , D. ,
二、多选题
8.(2023·河北衡水·衡水市第二中学校考三模)如图所示,光滑水平面上放置滑块A和左侧固定轻质竖直
挡板的木板B,滑块C置于B的最右端,三者质量分别为m =2kg、m =3kg、m =1kg。开始时B、C静止,A
A B C
以v=7.5m/s的速度匀速向右运动,A与B发生正撞(碰撞时间极短),经过一段时间,B、C达到共同速度
0
一起向右运动,且此时C再次位于B的最右端。已知所有的碰撞均无机械能损失,木板B的长度为
L=0.9m,B、C之间的动摩擦因数为μ,取g=10m/s2,下列说法正确的是( )
A.A与B碰撞后瞬间,B的速度大小为5m/s
B.A与B碰撞后瞬间,B的速度大小为6m/s
C.C与B左侧的挡板相撞后的一小段时间内,C对B摩擦力的冲量水平向左
D.μ=0.75
9.(2023·河北唐山·开滦第二中学校考三模)如图所示,质量m=2kg的物块A以初速度v=2m/s滑上放在
0
光滑水平面上的长木板B上,A做匀减速运动,B做匀加速运动,经过时间t=1s物块A、长木板B最终以共
同速度v=1m/s匀速运动,重力加速度g取10 ,由此可求出( )
A.长木板B的质量为2kg
B.物块A与长木板B之间的动摩擦因数为0.1
C.长木板B的长度至少为2m
D.物块A与长木板B组成的系统损失的机械能为2J
10.(2023·北京西城·校考一模)如图(a)所示,质量为2m、长为L的木块静止在光滑水平面上,质量为
m的子弹(可视为质点)以初速度 水平向右射向木块,穿出木块时速度减为 。若再将另一相同木块固
4定在传送带上(如图(b)所示),使木块随传送带以 的速度水平向左运动,相同的子弹仍以初速
度 水平向右射向木块,木块的速度始终不变.已知木块对子弹的阻力恒定.下列说法正确的是( )
A.第一次子弹穿过木块过程中,木块的位移大小为
B.第一次子弹穿过木块过程中,子弹克服阻力做的功为
C.子弹前后两次穿过木块的时间之比为
D.第二次子弹穿出木块时的速度为
11.(2023·北京海淀·中关村中学校考模拟预测)如图所示,质量为m = 245 g的物块(可视为质点)放在
质量为M = 0.5 kg的木板左端,足够长的木板静止在光滑水平面上,物块与木板间的动摩擦因数为μ=
0.4,质量为 m = 5 g的子弹以速度v = 300 m/s沿水平方向射入物块并留在其中(时间极短),g = 10
0 0
m/s2,则在整个过程中
A.物块和木板组成的系统动量守恒
B.子弹的末动量大小为0.01kg·m/s
C.子弹对物块的冲量大小为0.49N·s
D.物块相对木板滑行的时间为1s
三、解答题
12.(2023·江苏徐州·校考模拟预测)如图所示,质量为3m,上表面光滑且左端带挡板的木板,在倾角
θ=30°的无限长斜面上以速度v 匀速下滑。某时刻将质量为m的小滑块以与木板相同速度放到木板上某点,
0
当木板第一次速度减为0时滑块刚好运动到挡板处,此后滑块与挡板发生弹性碰撞(时间极短)。已知滑
块在运动过程中始终未与木板分离,重力加速度为g,求:
(1)滑块放到木板上时木板加速度大小;
(2)第一次碰撞过程中木板对滑块的冲量I大小;
5(3)以滑块放上木板为计时起点,则第N次碰撞的时刻及此过程系统产生的热量Q。
13.(2023·河北保定·统考三模)如图所示,光滑水平面上静止放着一质量为4kg、长为4m的木板ABC,
木板由两种不同材料拼接而成,拼接点为B且AB=AC,木板左端有一质量为2kg的小物块(可视为质点),
木板与物块开始时均处于静止状态,物块与木板左半部分AB间的动摩擦因数μ=0.4,与右半部分BC间的
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动摩擦因数μ=0.2,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,g取10m/s2,若给小物块施加20N的水平恒力F,求:
2
(1)小物块在AB之间运动过程中小物块和木板的加速度各为多大?
(2)要使物块最终恰好能滑到木板的最右端C,力F需做多少功?
14.(2023·广东清远·校考模拟预测)如图所示,水平地面AB与倾斜长传送带用光滑的小圆弧BC连接,
传送带与水平面的夹角 ,传送带以速度 逆时针转动,质量为 的物块(可视为质点)静止在
水平地面上的A处,一颗质量为 的子弹以某一速度射入物块并留在其中(子弹和物块在极短时间内达
到共速),经时间 后物块运动到 处,此时速度为 ,忽略物块从B点到C点的速率变化,物块与地面
AB之间的动摩擦因数为 ,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度为 , 。
(1)求子弹射入物块前的速率。
(2)若物块与传送带之间的动摩擦因数 ,物块恰好能到达传送带CD的最高点D,求传送带C、D
间的长度。
(3)在(2)中,讨论物块在传送带上自最高点D向下滑到底部C点所需的时间与传送带速度的关系。
15.(2023·山东·模拟预测)如图,质量为 ,长度为 的长木板B静止于粗糙的水平面上,
其右端带有一竖直挡板,长木板与水平面间的动摩擦因数为 ,有一质量 的物块A静止于长
6木板左端,物块与长木板间的动摩擦因数为 ,物块A上方O点固定一长度为 轻绳,轻绳
另一端固定一质量为 的小球,现将小球向左拉起,使轻绳伸直并与竖直方向成60°角由静止释放,
当小球运动到最低点时恰好与物块A发生弹性碰撞,碰撞之后将小球立即锁定,物块A沿长木板运动至右
端与竖直挡板发生弹性碰撞,重力加速度大小取 ,小球和物块可看作质点,求:
(1)小球与物块A碰撞之后物块A的速度大小 ;
(2)在物块A与长木板B右侧挡板碰撞之后瞬间物块A的速度 。
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