專題8-子彈打木塊模型-高考物理動量常用模型(原卷版)

高考物理《動量》常用模型最新模擬題精練專題8子彈打木塊模型一．選擇題1．（2023北京名校聯(lián)考）如圖6所示，一沙袋用無彈性輕細(xì)繩懸于O點，開始時沙袋處于靜止?fàn)顟B(tài)，一彈丸以水平速度v0擊中沙袋后未穿出，二者共同擺動。若彈丸質(zhì)量為m，沙袋質(zhì)量為5m，彈丸和沙袋形狀大小忽略不計，彈丸擊中沙袋后漏出的沙子質(zhì)量忽略不計，不計空氣阻力，重力加速度為g。下列說法中正確的是()A．彈丸打入沙袋過程中，細(xì)繩所受拉力大小保持不變B．彈丸打入沙袋過程中，彈丸對沙袋的沖量大小大于沙袋對彈丸的沖量大小C．沙袋和彈丸一起擺動所達(dá)到的最大高度為eq\f(veq\o\al(2,0),72g)D．彈丸打入沙袋過程中所產(chǎn)生的熱量為eq\f(mveq\o\al(2,0),72)2．如圖所示，在光滑水平面上有一質(zhì)量為M的木塊，木塊與輕彈簧水平相連，彈簧的另一端連在豎直墻上，木塊處于靜止?fàn)顟B(tài)，一質(zhì)量為m的子彈以水平速度v0擊中木塊，并嵌在其中，木塊壓縮彈簧后在水平面做往復(fù)運動．木塊自被子彈擊中前到第一次回到原來位置的過程中，木塊受到的合外力的沖量大小為()A.eq\f(Mmv0,M＋m) B．2Mv0C.eq\f(2Mmv0,M＋m) D．2mv03如圖所示，兩個質(zhì)量和速度均相同的子彈分別水平射入靜止在光滑水平地面上質(zhì)量相同、材料不同的兩長方體滑塊A、B中，射入A中的深度是射入B中深度的兩倍。兩種射入過程相比較()A．射入滑塊A的子彈速度變化大B．整個射入過程中兩滑塊受到的沖量一樣大C．射入滑塊A中時阻力對子彈做功是射入滑塊B中時的兩倍D．兩個過程中系統(tǒng)產(chǎn)生的熱量相同4．(2020·廣西南寧市高三第一次適應(yīng)性測試)一顆子彈沿水平方向射向一個木塊，第一次木塊被固定在水平地面上，第二次木塊靜止放在光滑的水平地面上，兩次子彈都能射穿木塊而繼續(xù)飛行，這兩次相比較()A．第一次系統(tǒng)產(chǎn)生的熱量較多B．第一次子彈的動量的變化量較小C．兩次子彈的動量的變化量相等D．兩次子彈和木塊構(gòu)成的系統(tǒng)動量都守恒二、計算題1.（2023湖北孝感重點高中期中聯(lián)考）如圖所示，放在光滑水平面上的小車可以在兩個固定障礙物A、B之間往返運動。小車最左端放有一個小木塊，初始小車緊挨障礙物A靜止。某時刻，一粒子彈以的速度射中木塊并嵌入其中。小車向右運動到與障礙物B相碰時，木塊恰好運動到了小車的最右端，且小車與木塊恰好達(dá)到共速。小車和它上面的木塊同時與障礙物B相碰，碰后小車速度立即減為零，而木塊以碰撞之前的速率反彈。過一段時間，小車左端又與障礙物A相碰，碰后小車速度立即減為零，木塊繼續(xù)在小車上向左滑動，速度逐漸減為零而停在小車上。已知小車的質(zhì)量為，長度為L=2.7m，小木塊質(zhì)量為，子彈質(zhì)量為，子彈和小木塊都可以看做質(zhì)點（g取10m/s2）。求：（1）小木塊運動過程中的最大速度；（2）小木塊與小車間的動摩擦因數(shù)；（3）小木塊最終停止運動后，小木塊在小車上的位置與小車右端的距離。2．（2023四川宜賓重點高中二診）（12分）如圖所示，一質(zhì)量為m=10g，速度=100m/s的玩具子彈，射向靜止在光滑水平面上質(zhì)量M=490g的木塊，子彈未射穿木塊，并一起滑上傾角為θ=37°動摩擦因數(shù)μ=0.5的足夠長固定的粗糙斜面，物塊滑上斜面底端時不計能量損失。（重力加速度g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8），求：（1）子彈擊中木塊后的速度；（2）木塊在斜面上向上運動的時間和返回斜面底端時速度大小。3．（2022北京朝陽區(qū)高三下質(zhì)量檢測一）27．如圖所示，把一個質(zhì)量kg的小球放在高度m的直桿的頂端。一顆質(zhì)量kg的子彈以m/s的速度沿水平方向擊中小球，并經(jīng)球心穿過小球，小球落地處離桿的水平距離m。取重力加速度m/s2，不計空氣阻力。求：（1）小球在空中飛行的時間t；（2）子彈剛穿出小球瞬間的速度v；（3）子彈穿過小球過程中系統(tǒng)損失的機械能。4.(14分)(2021河南天一大聯(lián)考)圖所示，粗糙水平面上停放著兩個滑塊A和B，小滑塊A與地面間的動摩擦因素為μ＝0.5，圓弧滑塊B左端與水平面平滑連接且各接觸面均光滑，半徑為R＝m。現(xiàn)有一個質(zhì)量為m0＝0.05kg的子彈(可視為質(zhì)點)以速度v0＝140m/s射穿小滑塊A后繼續(xù)向右運動，并由C點射入B后嵌入其中，此后二者以速度v2＝10m/s向右勻速運動。經(jīng)過一段時間后，小滑塊A沖上滑塊B，并恰好能達(dá)到滑塊B的最高點。已知重力加速度g取10m/s2，mA＝0.1kg，mB＝0.45kg。求：(1)子彈穿過小滑塊A的過程中系統(tǒng)損失的機械能；(2)小滑塊A剛進入圓弧滑塊B時的速度大小。6有兩個用一根輕質(zhì)彈簧相連的木塊A、B靜止在光滑水平面上，其質(zhì)量mA＝1kg、mB＝2.95kg，一顆質(zhì)量為m＝50g的子彈沿水平方向以v0＝400m/s的速度，在極短時間內(nèi)射穿A并留在B內(nèi)，射穿A木塊后子彈的速度變?yōu)樵瓉淼?0%。求：(1)子彈剛穿過木塊A時，木塊A的速度vA；(2)系統(tǒng)運動過程中彈簧的最大彈性勢能Ep；(3)彈簧再次恢復(fù)原長時木塊A、B的速度大小。7.兩塊質(zhì)量分別為m的木塊在光滑水平面上均以速度v02向左勻速運動，中間用一根勁度系數(shù)為k的輕彈簧連接著，此時彈簧處于原長，如圖所示?，F(xiàn)從水平方向迎面射來一顆子彈，質(zhì)量為m4，速度為v0(1)在子彈擊中木塊后的瞬間木塊A的速度vA大小。(2)子彈擊中木塊的過程中系統(tǒng)損失的機械能.(3)在子彈擊中木塊后的運動過程中彈簧的最大彈性勢能。2．如圖所示，在光滑水平面上有一輛質(zhì)量M＝8kg的平板小車，車上有一個質(zhì)量m＝1.9kg的木塊(木塊可視為質(zhì)點)，車與木塊均處于靜止?fàn)顟B(tài)．一顆質(zhì)量m0＝0.1kg的子彈以v0＝200m/s的初速度水平向左飛，瞬間擊中木塊并留在其中．已知木塊與小車平板之間的動摩擦因數(shù)μ＝0.5，g＝10m/s2.(1)求子彈射入木塊后瞬間子彈和木塊的共同速度大??；(2)若木塊不會從小車上落下，求三者的共同速度大?。?3)若是木塊剛好不會從車上掉下，則小車的平板至少多長？3．如圖甲所示，有一足夠長的水平傳送帶以v=2m/s的速度按順時針方向勻速轉(zhuǎn)動，傳送帶右端恰好與一段光滑水平面緊挨著，水平地面與傳送帶上表面處于同一高度，水平面右端有一質(zhì)量為M=1.9kg的木塊處于靜止?fàn)顟B(tài)?，F(xiàn)有一質(zhì)量m=0.1kg的子彈，以初速度的射入木塊，并停留在其中，然后隨木塊一起向左滑上傳送帶，木塊在傳送帶上運動的v-t圖像如圖乙所示（以向左為正方向）。木塊可視為質(zhì)點。取。求：(1)木塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)μ。(2)子彈射入木塊的過程中，子彈與木塊組成的系統(tǒng)損失的機械能是多少？(3)木塊在傳送帶上運動的過程中，電動機多做的功。4．如圖所示，在高h(yuǎn)=0.8m的平臺上放置一質(zhì)量為M=0.99kg的小木塊（視為質(zhì)點），小木塊距平臺右邊緣距離d=2m，一質(zhì)量m=0.01kg的子彈以v0=400m/s的速度沿水平方向射入小木塊并留在其中，然后一起向右運動．最后，小木塊從平臺邊緣滑出落在距平臺右側(cè)水平距離s=0.8m的地面上，g=10m/s2，求：（1）小木塊滑出平臺時的速度v；（2）子彈射入木塊的過程中系統(tǒng)損失的機械能；（3）木塊與平臺間的動摩擦因數(shù)μ．5．如圖所示，光滑懸空軌道上靜止一質(zhì)量為3m的小車A，用一段不可伸長的輕質(zhì)細(xì)繩懸掛一質(zhì)量為2m的木塊B．一質(zhì)量為m的子彈以水平速度v0射入木塊（時間極短），在以后的運動過程中，擺線離開豎直方向的最大角度小于90°，（不計空氣阻力）試求：(1)子彈射入木塊時產(chǎn)生的熱量;(2)木塊能擺起的最大高度;(3)小車A運動過程的最大速度.。6．如圖所示，放在光滑水平面上的小車可以在兩個固定障礙物A、B之間往返運動．小車最左端放有一個小木塊，初始小車緊挨障礙物A靜止．某時刻，一粒子彈以速度v0射中木塊并嵌入其中．小車向右運動到與障礙物B相碰時，木塊恰好運動到了小車的最右端，且小車與木塊恰好達(dá)到共速．小車和它上面的木塊同時與障礙物B相碰，碰后小車速度立即減為零，而木塊以碰撞之前的速度反彈，過一段時間，小車左端又與障礙物A相碰，碰后小車速度立即減為零，木塊繼續(xù)在小車上向左滑動，速度逐漸減為零而停在小車上．已知小車的質(zhì)量為m，長度為L，小木塊質(zhì)量為m，子彈質(zhì)量為m．子彈和小木塊都可以看做質(zhì)點．求：(1)小木塊運動過程中的最大速度；(2)小車從左到右運動的最大距離以及小木塊與小車間的動摩擦因數(shù)；(3)小木塊最終停止運動后，木塊在小車上的位置與小車右端的距離．7．如圖所示為水平傳送裝置，軸間距離AB長l=8．3m，質(zhì)量為M=1kg的木塊隨傳送帶一起以v1=2m/s的速度向左勻速運動（傳送帶的傳送速度恒定），木塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)μ=0．5．當(dāng)木塊運動至最左端A點時，一顆質(zhì)量為m=20g的