2026届高考物理冲刺复习：+动量守恒在+子弹打木块+和+板块+类模型中的应用

2026届高考物理冲刺复习动量守恒在“子弹打木块”和“板块”类模型中的应用考点一“子弹打木块”模型模型概述地面光滑,木块长度为d,子弹射入木块所受阻力为F阻模型特点(1)子弹水平打进木块的过程中,系统的动量守恒。(2)系统的机械能有损失,一般应用能量守恒定律C[变式]子弹射入物块A的过程中,两物块的动量是否守恒?两物块运动过程中,弹簧最短时的弹性势能与弹簧最长时的弹性势能是否相等?【答案】不守恒相等(1)子弹击中物块前瞬间的速度大小;(2)子弹从击中物块到穿出过程中系统损失的机械能。规律总结解决“子弹打木块”的两个关键(1)弄清楚子弹是最终留在木块中与木块一起运动,还是穿出木块后各自运动。(2)求解子弹打击木块过程中损失的机械能,可以根据题目的具体条件:①利用系统前后的机械能之差求解。②利用ΔE损=Q热=F阻x相对求解。③利用打击过程中子弹克服阻力做的功与阻力对木块做的功的差值进行求解。考点二“滑块—木板”模型模型概述上表面粗糙、质量为M的木板,放在光滑的水平地面上,质量为m的滑块以初速度v0滑上木板模型特点(1)系统的动量守恒,但机械能不守恒,摩擦力与两者相对位移大小的乘积等于系统减少的机械能,即摩擦生热。(2)若滑块未从木板上滑下,当两者速度相同时,木板速度最大,二者相对位移最大[例3]【滑块未滑离木板】(2025·北京海淀区开学考)如图所示,有一质量m=20kg的物块B,以5m/s的水平初速度冲上一个质量M=80kg的静止木板A。物块在木板上滑行一段距离后相对木板静止。已知物块与木板间的动摩擦因数为0.8,木板与地面间的摩擦可忽略不计,重力加速度g取10m/s2。求:(1)物块相对木板静止时,木板速度的大小;【答案】(1)1m/s【解析】(1)对物块和木板由动量守恒定律得mv0=(m+M)v,解得v=1m/s。(2)物块所受摩擦力对物块做的功;【答案】(2)-240J(3)物块在木板上运动的距离。【答案】(3)1.25m[例4]【滑块滑离木板】(2025·陕西安康开学考)如图所示,在光滑水平面上并排放着的长为L=7.5m的长木板B的上表面和半径R=1m的四分之一光滑圆弧槽C的左端平滑相接,B、C二者不粘连,质量均为2kg。在B的左端放一质量为1kg的小物块A,A与B之间的动摩擦因数μ=0.5。现给A施加一水平向右的瞬时冲量10N·s,重力加速度g取10m/s2。(1)求物块A获得的初速度大小;【答案】(1)10m/s【解析】(1)根据I=mv0,可得物块A获得的初速度大小v0=10m/s。(2)判断物块A能否滑离木板B,并求出A在B上滑动过程中因摩擦产生的热量;【答案】(2)能,37.5J(3)若A能滑上光滑圆弧槽C,求A滑上圆弧槽C后的运动过程中所能上升的最大高度;若A不能滑上光滑圆弧槽C,求A最终的速度大小。(结果保留3位有效数字)【答案】(3)能,0.208m方法点拨“滑块—木板”模型至少涉及两个物体,包括多个运动过程,滑块、木板间存在相对运动。解决该模型问题的方法如下:(1)求速度:根据动量守恒定律求解,研究对象为一个系统。(2)求时间:根据动量定理求解,研究对象