2022年高考物理考前專練——動量守恒與板塊模型1．如甲所示，長木板A放在光滑的水平面上，質(zhì)量為的另一物體B以水平速度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(shí)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B．系統(tǒng)損失的機(jī)械能為C．木板A的最小長度為D．A、B間的動摩擦因數(shù)為0.12．如圖所示，光滑的水平面上放置質(zhì)量為M的長木板，質(zhì)量為m的物體放在長木板上表面，已知M=2m，t=0時(shí)刻給長木板和物體等大反向的速度v=6m/s。使二者開始運(yùn)動，經(jīng)過一段時(shí)間長木板和物體共速，物體始終沒有離開長木板。則在該過程中，下列說法正確的是（）A．物體的最小速度為2m/sB．當(dāng)長木板的速度為3m/s時(shí)，物體的速度為-3m/sC．當(dāng)長木板的速度為3.5m/s時(shí)，物體在加速運(yùn)動D．當(dāng)長木板的速度為2.5m/s時(shí)，物體在加速運(yùn)動3．如圖所示，質(zhì)量的小車靜止在光滑的水平面上，車長，現(xiàn)有質(zhì)量可視為質(zhì)點(diǎn)的物塊，以水平向右的速度從左端滑上小車，最后在車面上某處與小車保持相對靜止，物塊與車面的動摩擦因數(shù)，取則（）A．物塊與小車共同速度大小是0.6m/sB．物塊在車面上滑行的時(shí)間C．小車運(yùn)動的位移大小D．要使物塊不從小車右端滑出，物塊滑上小車左端的速度v不超過5m/s4．如題圖所示，形狀相同且足夠長的木板A、B靜止在光滑水平面上，物塊C靜止在B的右側(cè)。某時(shí)刻木板A以水平向右的速度v與木板B發(fā)生彈性碰撞，碰撞時(shí)間極短可不計(jì)。若A、B、C的質(zhì)量分別為km、m、，其中，B、C之間粗糙，不計(jì)空氣阻力，則（）A．A、B碰撞后A將水平向左運(yùn)動B．A、B、C構(gòu)成的系統(tǒng)在整個(gè)過程中動量守恒，機(jī)械能不守恒C．A、B碰撞后一定不會發(fā)生第二次碰撞D．A、B碰撞后仍可能會再次發(fā)生碰撞5．如圖所示一平板車A質(zhì)量為2m，靜止于光滑水平面上，其右端與豎直固定擋板相距為L。小物塊B的質(zhì)量為m，以大小為v0的初速度從平板車左端開始向右滑行，一段時(shí)間后車與擋板發(fā)生碰撞，已知車碰撞擋板時(shí)間極短，碰撞前后瞬間的速度大小不變但方向相反。A、B之間的動摩擦因數(shù)為μ，平板車A表面足夠長，物塊B總不能到平板車的右端，重力加速度大小為g。L為何值，車與擋板能發(fā)生3次及以上的碰撞（）A． B． C． D．6．如圖，長木板AB靜止在光滑水平地面上，連接在B端固定擋板上的輕彈簧靜止時(shí)，其自由端位于木板上P點(diǎn)，?，F(xiàn)讓一可視為質(zhì)點(diǎn)的小滑塊以的初速度水平向左滑上木板A端。當(dāng)鎖定木板時(shí)，滑塊壓縮彈簧后剛好能夠返回到AP的中點(diǎn)O。已知滑塊和木板的質(zhì)量均為，滑塊與木板間的動摩擦因數(shù)為，彈簧的形變未超過彈性限度，重力加速度大小。下列判定正確的是（）A．鎖定木板時(shí)，彈簧縮短過程中的最大彈性勢能為1JB．鎖定木板時(shí)，彈簧的最大壓縮量為0.25mC．若不鎖定木板，則滑塊相對木板靜止的位置可能在P點(diǎn)左側(cè)D．若不鎖定木板，則滑塊相對木板靜止的位置恰好在P點(diǎn)7．如圖所示質(zhì)量為M的小車靜止在光滑的水平面上，小車段是半徑為R的四分之一光滑圓弧軌道，段是長為L的水平粗糙軌道，兩段軌道相切于B點(diǎn)。一質(zhì)量為m的滑塊在小車上從A點(diǎn)靜止開始沿軌道滑下，然后滑入軌道，最后恰好停在C點(diǎn)。已知小車質(zhì)量，滑塊與軌道間的動摩擦因數(shù)為，重力加速度為g。則下列說法正確的是（）A．滑塊從A滑到C的過程中滑塊和小車系統(tǒng)的動量不守恒B．滑塊滑到B點(diǎn)時(shí)（可認(rèn)為B點(diǎn)仍處于圓弧軌道上），滑塊對小車的壓力大小為C．滑塊從A滑到C的過程中小車相對于地面的位移等于D．L、R、三者的關(guān)系為8．如圖所示，在平臺中間有一個(gè)光滑凹槽，滑板的水平上表面與平臺等高，一物塊（視為質(zhì)點(diǎn)）以大小的初速度滑上滑板，當(dāng)滑板的右端到達(dá)凹槽右端C時(shí)，物塊恰好到達(dá)滑板的右端，且此時(shí)物塊與滑板的速度恰好相等。物塊與滑板的質(zhì)量分別為，物塊與滑板以及平臺間的動摩擦因數(shù)均為，取重力加速度大小。求：（1）滑板的長度l；（2）物塊在平臺上滑行的時(shí)間t。9．如圖所示，質(zhì)量均為的木板A、B靜止在光滑水平地面上，B的右端固定一厚度不計(jì)的豎直輕擋板，A和B不粘連，且其長度之比為。一可視為質(zhì)點(diǎn)、質(zhì)量為的小滑塊C以水平初速度從A的左端滑上A，最終與豎直擋板發(fā)生碰撞并粘在一起，B、C的共同速度為。已知C與A、B上表面的動摩擦因數(shù)相同。（1）求C剛滑上B時(shí)的速度大小及A最終的速度大??；（2）求C與豎直擋板碰撞損失的機(jī)械能。10．如圖，長為L的矩形長木板靜置于光滑水平面上，一質(zhì)量為m的滑塊以水平向右的初速度vo滑上木板左端。①若木板固定，則滑塊離開木板時(shí)的速度大小為；②若木板不固定，則滑塊恰好不離開木板?；瑝K可視為質(zhì)點(diǎn)，重力加速度大小為g。求：（1）滑塊與木板間的動摩擦因數(shù)；（2）木板的質(zhì)量M；（3）兩種情況下，滑塊從木板左端滑到右端的過程中，摩擦力對滑塊的沖量大小之比I1：I2。11．一輛質(zhì)量的平板車左端放有質(zhì)量的滑塊，滑塊與平板車間的動摩擦因數(shù)，開始時(shí)平板車和滑塊共同以的速度在光滑水平面上向右運(yùn)動，直到平板車與豎直墻壁發(fā)生碰撞，設(shè)碰撞時(shí)間極短且碰撞后平板車的速度大小保持不變，但方向與原來相反。碰撞后經(jīng)過時(shí)間t（未知），平板車和滑塊以共同速度向左運(yùn)動，平板車足夠長，滑塊不會滑出平板車，取重力加速度大小，求：（1）平板車和滑塊碰撞后的共同速度的大??；（2）時(shí)間t和平板車的最小長度。12．有一質(zhì)量的長木板靜止在光滑水平面上，某時(shí)刻A、B兩個(gè)可視為質(zhì)點(diǎn)的滑塊同時(shí)從左右兩端滑上木板，兩個(gè)滑塊的初始速度大小相等且，兩個(gè)滑塊剛好沒有相碰。已知兩個(gè)滑塊與木板的動摩擦因數(shù)，兩個(gè)滑塊的質(zhì)量，當(dāng)?shù)刂亓铀俣?。求：?）滑塊A最后的速度；（2）此過程中系統(tǒng)產(chǎn)生的熱量；（3）木板的長度。13．如圖所示，光滑水平面上靜止放置著相器的兩塊相同的長木板A、B，每塊木板長均為。一可視為質(zhì)點(diǎn)的物塊C以的初速度水平向右滑上木板A的左端，已知A與B碰撞前A一直加速，A、B碰后粘在一起，碰撞時(shí)間極短，物塊C最終恰好到達(dá)木板B上距木板B左端處。已知C的質(zhì)量為每塊木板質(zhì)量的2倍，與木板間的動摩擦因數(shù)。最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，重力加速度取。求：(1)木板A與木板B相碰前瞬間及相碰后瞬間木板A的速度、；(2)木板的長度。14．如圖所示，以A、為端點(diǎn)的一光滑圓弧軌道固定于豎直平面，一長滑板靜止在光滑水平地面上，左端緊靠點(diǎn)，上表面所在平面與圓弧軌道相切于點(diǎn)。離滑板右端處有一豎直固定的擋板，一物塊從A點(diǎn)由靜止開始沿軌道滑下，經(jīng)滑上滑板。已知物塊可視為質(zhì)點(diǎn)，質(zhì)量為，滑板質(zhì)量，圓弧軌道半徑為，物塊與滑板間的動摩擦因數(shù)為，重力加速度為?；迮c擋板和端的碰撞沒有機(jī)械能損失。（1）求物塊滑到點(diǎn)的速度大小；（2）求滑板與擋板碰撞的瞬間物塊的速度大??；（3）要使物塊始終留在滑板上，求滑板長度最小值。15．一質(zhì)量為m的木板B（足夠長）靜止在光滑的水平面上，B的右端與豎直擋板的距離為s。一個(gè)質(zhì)量為3m的小物塊A以初速度v0從B的左端水平滑上B。設(shè)物塊A可視為質(zhì)點(diǎn)，A、B間的動摩擦因數(shù)為μ，木板B首次與擋板發(fā)生碰撞之前，A、B已達(dá)到共同速度，B與豎直擋板發(fā)生多次彈性碰撞，最終A、B靜止（A未碰墻），重力加速度為g。求:（1）s的最小長度和B與擋板第一次碰撞前板塊之間摩擦產(chǎn)生的熱量；（2）B與豎直擋板前兩次碰撞的時(shí)間間隔；（3）B與豎直擋板第一次碰撞到A、B靜止所需要的總時(shí)間。16．如圖所示，滑板C靜止在光滑水平面上，其左端地面固定一個(gè)光滑的四分之一圓弧軌道，軌道半徑R=1.8m，其右端與固定彈性擋板相距x，與滑塊B（可視為質(zhì)點(diǎn)）相連的輕繩一端固定在O點(diǎn)，B靜止時(shí)緊靠在C的左端斜上方?；瑝KA（可視為質(zhì)點(diǎn)）從圓弧軌道頂端靜止下滑，到底端時(shí)與B相撞粘在一起（此過程時(shí)間極短），相撞后輕繩恰好被拉斷，輕繩斷開后B立即滑上C的上表面。已知滑塊A的質(zhì)量為mA=0.5kg，B的質(zhì)量mB=0.5kg，繩子長度L=1.8m，C的質(zhì)量mC=1kg，A、B與C之間動摩擦因數(shù)均為μ=0.25，C足夠長，B不會從C表面滑出；C與彈性擋板碰撞時(shí)間極短且無機(jī)械能損失，不計(jì)空氣阻力。重力加速度g=10m/s2。求：（1）輕繩能承受的最大拉力的大小；（2）若A、B與C恰好共速時(shí)C與彈性擋板碰撞，則滑板C右端與彈性擋板相距x為多少；（3）若滑板C與彈性擋板僅相碰兩次，則x取值為多少。動量守恒與板塊模型參考答案1．C2．D3．BD4．BC5．CD6．BD7．AD8．【解析】（1）從物塊滑上木板到恰好到達(dá)滑板的右端的過程中，由動量守恒定律解得由功能關(guān)系可得解得（2）物塊在CD上滑行的過程，由動量定律可得解得9．【解析】（1）C剛滑上B時(shí)，A、B具有相同的速度，之后A、B分離，A做勻速直線運(yùn)動，從C剛滑上A到C剛滑上B的過程，根據(jù)動量守恒定律可得B、C的最終的共同速度為，對整個(gè)運(yùn)動過程，根據(jù)動量守恒定律可得聯(lián)立解得，（2）從C剛滑上A到C剛滑上B的過程，系統(tǒng)產(chǎn)生的內(nèi)能為滿足C與A、B上表面的動摩擦因數(shù)相同，結(jié)合題目可知，C分別在A、B上滑行時(shí)產(chǎn)生的內(nèi)能關(guān)系為在整個(gè)過程中，由能量守恒可知C與豎直擋板碰撞損失的機(jī)械能滿足聯(lián)立解得10．【解析】（1）木板固定時(shí)，滑塊做勻減速直線運(yùn)動，所受摩擦力大小為由動能定理有解得（2）木板不固定時(shí)，木板和滑塊系統(tǒng)在相互作用過程中動量守恒，設(shè)兩者共速時(shí)的速度為v，由能量守恒定律有對木板和滑塊系統(tǒng)，由動量守恒定律有聯(lián)立兩式解得（3）規(guī)定水平向右的方向?yàn)檎较?，木板固定時(shí)，由動量定理有木板不固定時(shí)滑塊末速度由（2）中動量守恒知由動量定理有解得11．【解析】（1）平板車與墻發(fā)生碰撞后以原速率彈回，此后平板車與木塊所受的合外力為零，總動量守恒，取水平向左為正方向，則有Mv0-mv0=（m+M）v共解得v共=3m/s（2）對木塊根據(jù)動量定理可得代入數(shù)據(jù)解得根據(jù)能量守恒代入數(shù)據(jù)解得12．【解析】（1）A、B、木板組成的系統(tǒng)所受合外力為零，系統(tǒng)動量守恒，最終三者相對靜止，設(shè)最終系統(tǒng)的速度為v，以向右為正方向，由動量守恒定律得解得（2）由能量守恒定律可得，系統(tǒng)產(chǎn)生的熱量為解得（3）從A滑上木板到與木板同速，A和木板的加速度大小分別為設(shè)A與木板同速時(shí)的大小為，則解得，A與木板同速后相對靜止，B繼續(xù)相對木板滑動，在時(shí)間t內(nèi)，A相對木板的位移為由摩擦力做功和產(chǎn)生的摩擦熱的關(guān)系可知解得13．【解析】(1)設(shè)、的質(zhì)量均為，，碰撞前的加速度為，對由牛頓第二定律有得與碰撞前一直加速，則有得木板，相碰前瞬間的速度為，碰后粘在一起，由動量守恒定律有得木板與碰撞后瞬間的速度(2)設(shè)木板運(yùn)動位移為時(shí)所用的時(shí)間為，則得設(shè)物塊在木板上運(yùn)動的加速度為，由牛頓第二定律有得，碰撞時(shí)物塊相對地面運(yùn)動的位移為此時(shí)物塊相對木板運(yùn)動的距離為此時(shí)物塊的速度為設(shè)從，發(fā)生碰撞到與，達(dá)到共速，相對于，的位移為，由動量守恒定律和能量守恒定律有聯(lián)立兩式得則有解得木板的長度為14．【解析】(1)物塊由A到過程由機(jī)械能守恒定律可得解得(2)設(shè)滑板與碰撞前物塊與滑板具有共同速度，物塊與滑板組成的系統(tǒng)動量守恒，以向右為正方向，由動量守恒定律得設(shè)此過程滑板位移為，對滑板，由動能定理得解得故假設(shè)不成立，滑板與擋板碰撞前瞬間未達(dá)到共速，設(shè)碰撞前瞬間滑板速度為，由動能定理得解得設(shè)滑板與擋板碰撞前瞬間物塊的速度為，由動量守恒定律可得解得(3)由于滑板與擋板的碰撞沒有機(jī)械能損失，所以滑板與擋板碰撞后的速度大小不變，方向向左，此后滑板做勻減速直線運(yùn)動，物塊向右減速，設(shè)兩者達(dá)到共同速度，以向左為正方向，由動量守恒定律可得解得說明二者速度同時(shí)減為零，設(shè)此時(shí)滑板離的距離為，由動能定理得解得所以滑板剛好回到原來位置，物塊始終相對滑板向右運(yùn)動，設(shè)滑板長度最小值即相對位移為，由能量守恒定律可得解得滑板長度最小值為15．【解析】（1）B與擋板第一次碰撞前，A，B的速度已經(jīng)相等，根據(jù)動量守恒定律得對B，由動能定理可得則B與擋板距離至少為由能量守恒，可知產(chǎn)生熱量解得（2）從B第一次碰撞擋板后速度為，至第二次碰撞擋板前速度變?yōu)?，由牛頓第二定律以向右為正方向（或：AB動量守恒，得）此過程中B的位移水平向左則AB繼續(xù)勻速運(yùn)動的時(shí)間為B前兩次撞擊擋板的時(shí)間間隔為（3）同理從B第二次碰撞擋板后速度為，至第三次碰撞擋板前速度變?yōu)榇诉^程中B的位移水平向左則AB繼續(xù)勻速運(yùn)動的時(shí)間為B第二次撞擊擋板到第三次撞擊擋板的時(shí)間間隔為歸納，得B兩次撞擊擋板的時(shí)間間隔為則從第一次B碰撞擋板到最終靜止得或（3）從第ⅰ次碰撞到第ⅰ+1次碰撞，AB動量守恒得則由牛頓第二定律從第i次碰撞到第i+1次共速此過程中B的位移則AB繼續(xù)勻速運(yùn)動的時(shí)間為B兩次撞擊擋板的時(shí)間間隔為求和16．【解析】（1）設(shè)滑塊A與滑塊B碰撞前的瞬時(shí)速度為，碰撞后的瞬時(shí)速度