高考物理一轮复习课件 第38课时　专题12：动量守恒定律的综合应用

第七章动量守恒定律第38课时专题12：动量守恒定律的综合应用【复习定位】

1.会用动量观点和能量观点分析计算子弹打木块模型。2.会用动量观点和能量观点分析计算滑块—木板模型。考点一“子弹打木块”模型1．模型图示2．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。3．两种情景(1)子弹嵌入木块中，两者速度相等，机械能损失最多(完全非弹性碰撞)动量守恒：mv0＝(m＋M)v；【例1】(多选)(2025·山东济南摸底考)质量为m1＝90

g的物块从距离地面高度为h＝19

m处自由下落，在下落到距离地面高度为h′＝14

m时，质量为m2＝10

g的子弹以v0＝10

m/s的水平速度瞬间击中物块并留在其中。重力加速度取g＝10

m/s2，忽略空气阻力，下列说法正确的是(

AC

)AC

【例2】如图所示，在光滑的水平桌面上静止放置一个质量为980

g的长方形匀质木块，现有一质量为20

g的子弹以大小为300

m/s的水平速度沿木块的中心轴线射向木块，最终留在木块中没有射出，和木块一起以共同的速度运动。已知木块沿子弹运动方向的长度为10

cm，子弹打进木块的深度为6

cm。设木块对子弹的阻力保持不变。(1)求子弹和木块的共同速度大小以及它们在此过程中所产生的内能。答案6

m/s

882

J解析

设子弹射入木块后与木块的共同速度为v，对子弹和木块组成的系统，由动量守恒定律得mv0＝(M＋m)v代入数据解得v＝6

m/s此过程系统所产生的内能(2)若子弹是以大小为400

m/s的水平速度从同一方向水平射向该木块，则在射中木块后能否射穿该木块？答案能

考点二“滑块—木板”模型1．模型图示2．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的乘积等于系统减少的机械能。(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，相对位移最大。3．求解方法(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，研究对象为一个物体；(3)求系统产生的内能或相对位移：根据能量守恒定律可得Q＝FfΔx或Q＝E初－E末，研究对象为一个系统。

(2)木板的质量M；答案8m(3)两种情况下，滑块从木板左端滑到右端的过程中，摩擦力对滑块的冲量大小之比I1∶I2。答案3∶4【例4】如图所示，光滑水平面上有一平板车B，其上表面水平，质量mB＝1

kg，在其左端放置一物块A，质量mA＝0.4

kg。开始A、B均处于静止状态，玩具手枪里面有一颗质量为m0＝100

g的子弹以初速度v0＝100

m/s水平射向A，子弹瞬间射入并留在物块中，最终物块A及子弹相对地面以16

m/s的速度滑离平板车，已知A、B间的动摩擦因数μ＝0.8，g取10

m/s2。求：(1)子弹射入物块A的过程中物块对子弹的冲量；答案8

N·s，方向水平向左解析

取水平向右为正方向，子弹射入物块A的过程，由动量守恒定律得m0v0＝(m0＋mA)v1解得子弹与物块A的共同速度大小为v1＝20

m/s对子弹由动量定理得I＝m0v1－m0v0＝－8

N·s所以子弹射入物块A的过程中物块对子弹的冲量大小为8

N·s，方向水平向左。(2)平板车B的最大速度大小vB；答案2

m/s解析当物块A滑离平板车时，平板车的速度最大，由动量守恒定律得m0v0＝mBvB＋(m0＋mA)v2解得平板车B的最大速度vB＝2

m/s。(3)物块A在平板车上滑行的时间t；答案0.5

s解析对物块A与子弹由动量定理得－μ(m0＋mA)gt＝(m0＋mA)v2－(m0＋mA)v1解得物块A在平板车上滑行的时间t＝0.5

s。(4)平板车的长度L。答案8.5

m【例5】如图所示，光滑水平地面上并排放置两块木板A、B，两木板间相互接触但不粘连，现有一小滑块(可视为质点)以水平初速度v0＝4

m/s滑上木板A的左端，滑块最终恰好没有离开木板B，已知滑块的质量和A、B两木板质量均相等，A木板长为L1＝2

m，滑块与两木板间的动摩擦因数均为μ＝0.2，重力加速度g取10

m/s2。求：(1)小滑块刚离开木板A时A和B的速度大小；

(2)木板B的长度L2。答案0.5

m课时作业返回目录[基础过关]1．质量为M的木块在光滑水平面上以速度v1向右运动，质量为m的子弹以速度v2水平向左射入木块，要使木块停下来，必须使发射子弹的数目为(子弹均留在木块中不穿出)(

C

)C2．如图所示，质量为M＝0.9

kg的木块静止于光滑水平面上，一质量为m＝0.1

kg的子弹以水平速度v0＝100

m/s打入木块并停在木块中，此过程中下列说法正确的是(

A

)A．子弹打入木块后子弹和木块的共同速度为v＝10

m/sB．子弹对木块做的功W＝50

JC．木块和子弹组成的系统机械能守恒D．子弹打入木块过程中产生的内能Q＝350

JA

3．(2024·山东济南高三期末)如图所示，在固定的水平杆上，套有质量为m的光滑圆环，轻绳一端系在环上，另一端系着质量为M的木块，现有质量为m0的子弹以大小为v0的水平速度射入木块并留在木块中，重力加速度为g，下列说法正确的是(

C

)C

4．如图所示，光滑水平地面上并排放置着质量分别为m1＝1

kg、m2＝2

kg的木板A、B，一质量M＝2

kg的滑块C(视为质点)以初速度v0＝10

m/s从A左端滑上木板，C滑离木板A时的速度大小为v1＝7

m/s，最终C与木板B相对静止，则(

D

)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2

m/sC．木板A的最大速度为1

m/sD．整个过程，A、B、C组成的系统机械能减少了57.5

JD

5．如图所示，质量为m＝2

kg的物块A从高为h＝0.2

m的光滑固定圆弧轨道顶端由静止释放，圆弧轨道底端的切线水平，物块A可从圆弧轨道的底端无能量损失地滑上一辆静止在光滑水平面上的小车B，且物块最终没有滑离小车B。已知A、B间的动摩擦因数μ＝0.2，小车B的质量M＝6

kg，重力加速度g取10

m/s2，求：(1)物块A与小车B的共同速度大小；答案0.5

m/s

(2)当物块A相对小车B静止时，小车B运动的位移大小及系统因摩擦产生的内能。[能力提升]6．如图，在光滑的水平面上静止放一个质量为m的木板B，木板表面光滑，左端固定一个轻质弹簧。质量为2m的木块A以速度v0从板的右端水平向左滑上木板B。当木块A与弹簧相互作用的过程中，下列判断正确的是(

D

)D

7．如图所示，质量m1＝0.3

kg的小车静止在光滑的水平面上，车长L＝1.5

m，现有质量m2＝0.2

kg的可视为质点的物块，以水平向右的速度v0从左端滑上小车，最后在车面上某处与小车保持相对静止。物块与车面间的动摩擦因数μ＝0.5，取g＝10

m/s2，则(

D

)A．物块滑上小车后，系统动量守恒、机械能守恒B．增大物块与车面间的动摩擦因数，摩擦生热变大C．若v0＝2.5

m/s，则物块在车面上滑行的时间为0.24

sD．若要保证物块不从小车右端滑出，则v0不得大于5

m/sD

8．如图所示，固定平台右端静止着两个小滑块A、B，mA＝0.1

kg，mB＝0.2

kg，两滑块间夹有少量炸药，平台右侧有一带挡板的小车静止在光滑的水平地面上，小车质量M＝0.3

kg，车面与平台的台面等高，车面左侧粗糙部分长度L＝1

m，右侧拴接一轻质弹簧，弹簧自然长度所在范围内车面光滑。点燃炸药后滑块A滑到距平台右端x＝2

m的C点停下，滑块A与平台间的动摩擦因数μ1＝0.4，滑块B冲上小车并最终与小车共速运动，滑块B与小车粗糙部分间的动摩擦因数μ2＝0.1。两滑块都可以视为质点，炸药的质量忽略不计，爆炸的时间极短，且爆炸后两个物块的速度方向在同一水平直线上，重力加速度g取10

m/s2。求：(1)滑块B刚滑上小车时速度的大小vB；答案2

m/s

(2)最终滑块B与小车共速时速度的大小和方向；答案0.8

m/s方向水平向右解析

设滑块B最终和小车达到共同速度v，以水平向右为正方向，根据动量守恒定律有mBvB＝(mB＋M)v解得v＝0.8

m/s，方向水平向右。(3)最终滑块B与小车共速时距小车左端的距离。答案0.8

m

[素养培优]9．(2024·福建南平高三期末)如图所示，两端有竖直挡板的U形槽C放置在光滑的水平面上，质量M＝3

kg、槽内长度L＝1.0

m，中间位置放上一质量mB＝2

kg的滑块B(大小可忽略不计)，均处于静止状态。在槽左边有一质量mA＝1

kg的滑块A，以速度v0＝6

m/s向右运动，与U形槽碰撞后以原来速度的一半反弹，经过t＝1

s时，滑块B与U形槽的挡板发生第一次碰撞。A、B滑块