8.7滑块滑块模型-2024年高考物理一轮复习100考点100讲

2024年高考一轮复习100考点100讲 第8章 动量守恒定律 第8.7 讲 滑块板块模型 【知识点精讲】 . “子弹打木块”（“滑块—木板”）模型 模型图示 模型特点 （1）若子弹未射穿木块或滑块未从木板上滑下，当两者速度相等时木块或木板的速度最大，两者的相对位移（子弹射入木块的深度）取得极值（完全非弹性碰撞拓展模型） （2）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 （3）根据能量守恒定律，系统损失的动能 ，可以看出，子弹（或滑块）的质量越小，木块（或木板）的质量越大，动能损失越多 （4）该类问题既可以从动量、能量角度求解，相当于非弹性碰撞拓展模型，也可以从力和运动的角度借助图示求解 【方法归纳】 . “子弹打木块”（“滑块—木板”）模型，采用动量守恒定律、动能定理或能量守恒定律列方程解答。 滑块木板模型的位移关系: 滑块由木板的一端运动到另一端的过程中，若滑块和木板同向运动，二者位移之差等于板长。若滑块和木板反向运动，二者位移之和等于板长。 【最新高考题精练】 1．（11分）（2023年1月浙江选考· 18）一游戏装置竖直截面如图所示，该装置由固定在水平地面上倾角的直轨道、螺旋圆形轨道，倾角的直轨道、水平直轨道组成，除段外各段轨道均光滑，且各处平滑连接．螺旋圆形轨道与轨道、相切于处．凹槽底面水平光滑，上面放有一无动力摆渡车，并紧靠在竖直侧壁处，摆渡车:上表面与直轨道下、平台位于同一水平面．已知螺旋圆形轨道半径，B点高度为，长度，长度，摆渡车长度、质量．将一质量也为m的滑块从倾斜轨道上高度处静止释放，滑块在段运动时的阻力为其重力的0.2倍．（摆渡车碰到竖直侧壁立即静止，滑块视为质点，不计空气阻力，，） （1）求滑块过C点的速度大小和轨道对滑块的作用力大小； （2）摆渡车碰到前，滑块恰好不脱离摆渡车，求滑块与摆渡车之间的动摩擦因数； （3）在（2）的条件下，求滑块从G到J所用的时间t． 2．（12分）（2021高考新课程II卷海南卷） 如图，一长木板在光滑的水平面上以速度向右做匀速直线运动，将一小滑块无初速地轻放在木板最右端。已知滑块和木板的质量分别为m和，它们之间的动摩擦因数为，重力加速度为g． （1）滑块相对木板静止时，求它们的共同速度大小； （2）某时刻木板速度是滑块的2倍，求此时滑块到木板最右端的距离； （3）若滑块轻放在木板最右端的同时，给木板施加一水平向右的外力，使得木板保持匀速直线运动，直到滑块相对木板静止，求此过程中滑块的运动时间以及外力所做的功． 【最新模拟题精练】 1. （2023广东名校联盟大联考）如图所示，静置于光滑水平地面（足够大）上质量的木块，由竖直平面内半径的光滑半圆形轨道和水平直轨道（的厚度不计）组成，与相切于B点。现将木块锁定，使一质量的物块（视为质点）从C端以大小、方向水平向左的初速度沿轨道滑行。已知B、C两点间的距离，物块与间的动摩擦因数，，取重力加速度大小，不计空气阻力。 （1）求物块通过B点时对半圆形轨道的压力大小； （2）若在物块通过B点时将木块解锁，求物块从A端飞出时的速度大小和方向； （3）证明在（2）中情况下物块从A端飞出后落在地面上，并求物块落地时与B点的距离。 2. （2023云南昆明24中二模）如图所示，质量为的可视为质点的小物体从点水平抛出，恰好沿圆弧切线方向从点进入竖直光滑圆弧轨道，圆弧轨道端固定在平台上，另一端水平且与光滑水平面上的平板小车上表面相切于小车左端点，小车质量，当小物体运动到挡板处时与发生碰撞，碰后速度大小不变，方向相反。碰撞前小物体和小车已经达到相同速度，碰后小物体始终没有离开小车，且没有滑上圆弧。已知圆弧半径，圆弧对应的圆心角为，点距平台的高度，小物体与小车间的动摩擦因数为，不考虑空气阻力，，重力加速度。试求： （1）小物体从点抛出的水平速度大小； （2）小物体刚到达点时对圆弧轨道的压力大小；（结果保留小数点后1位） （3）小物体停止时距离点的距离，以及小物体滑上小车到最终停止运动前，小物体做匀减速直线运动的总时间。 3.（16分）(2023河北临考信息卷)航空公司装卸货物时常因抛掷而造成物品损坏，为解决这个问题，某同学设计了如图所示的缓冲转运装置，其中质量、紧靠飞机的A装置是由光滑曲面和粗糙水平面两部分组成，A的水平粗糙部分长度。质量也为的转运车B紧靠A且与A的水平部分等高。小包裹C沿A的光滑曲面由静止下滑，经A的水平部分后滑上转运车并最终停在转运车上被运走，B的右端有一固定挡板。已知C与A、B水平面间的动摩擦因数均为，缓冲装置A与水平地面间的动摩擦因数为，不计转运车与地面间的摩擦，包裹C可视为质点且无其他包裹影响，C与B的右挡板碰撞时间极短，碰撞损失的机械能可忽略，重力加速度g取10。求：