专项突破3 碰撞问题中的经典模型-【学霸黑白题】2025-2026学年高中物理选择性必修第一册（人教版2019）

心专项突破3 碰撞问题中的经典 题型】子弹木块模型 1.(2025·湖南长沙月考)质量为M的均匀木 块静止在光滑水平面上，木块左右两侧各有 一位拿着完全相同步枪和子弹的射击手.首 先左侧射手开枪，子弹水平射入木块的最大 深度为d,然后右侧射手开枪，子弹水平射 入木块的最大深度为山，如图所示.设子弹 均未射穿木块，且两颗子弹与木块之间的作 用力大小均相同.当两颗子弹均相对木块静 止时，下列说法中正确的是 A.最终木块静止，d=d B.最终木块向右运动，d,<d2 C.最终木块向左运动，d,=d2 D.最终木块静止，d,<d2 . (第1题)》 (第2题) 2.(2024·湖南长沙一中月考)如图所示，子 弹水平射入放在光滑水平地面上静止的木 块后不再穿出，此时木块动能增加了10J 已知木块质量大于子弹质量，则此过程中 产生的热量不可能为 (） A.20JB.35JC.50JD.120J 3.(2025·河北衡水月考)（多选）如图，有n 个相同的物块紧密排列放在光滑水平面 上，每个物块质量为m,一质量为m。的子弹 (可以看成质点)以某一初速度从左端水平 射入物块中，刚好能穿过一个物块.设物块 给子弹的阻力大小不变忽略空气阻力的影 响，下列说法正确的是 A.子弹和物块动量守恒，机械能守恒 B.若只增加物块个数，子弹可能穿过更多 的物块 04黑白题物理I选择性必修第一册·RJ 模型 C.若只增加物块个数，子弹能穿过的物块 个数减少 D.若只改变物块个数，子弹能穿过的物块 个数不超过 m+1 n (第3题) (第4题)》 4.长为L,质量为M的木块静止在光滑水平面 上.质量为m的子弹以水平速度。射入木 块并从中射出.已知从子弹射入到射出，木 块移动的距离为s,则子弹穿过木块所用的 时间为 L+s A. B兴 题型2板块模型 5.(2025·北京师大附中期初)如图甲所示， 长木板A放在光滑的水平面上，质量为 mn=2kg的另一物体B以水平速度。= 2m/s滑上原来静止的长木板A的表面.由 于A、B间存在摩擦，之后A、B速度随时间 变化情况如图乙所示，g取10/s2,则下列 说法正确的是 ( ↑/m·s B 777777777777777777277777777777 12 A.A、B间的动摩擦因数为0.1 B.系统损失的机械能为4J C.木板A的最小长度为2m D.木板获得的动能为2J 6.(2024·江苏南京期末)如图所示，A、B、C 三个物体静止叠放在水平桌面上，物体A 的质量为2m,B和C的质量都是m,A、B间 的动摩擦因数为μ，B、C间的动摩擦因数为 片，B和地面间的动摩擦因数为发设B足 够长，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力 加速度为g.现对A施加一水平向右的拉力 F,则下列判断正确的是 () c A→F 77777777777777177177777 A.若A、B、C三个物体始终相对静止，则力 F不能超过ms B.当力F逐渐增大时，A、B之间先发生打 滑现象 C.当力F>)mg时，B与A相对滑动 D.无论力F为何值，B的加速度不会超过 44g 7.(2025·江苏南通月考)如图所示，有一个 质量为M的足够长的木板，正以水平向左 大小为心的速度在光滑水平面上滑行，同时 有一个质量为m的滑块以大小为的速度 向右滑上木板，滑块和木板间的动摩擦因 数为，M>m,以下分析正确的是 () 77777777777777777777 A.仅增大4，摩擦产生的热量不变 B.仅增大μ，摩擦产生的热量增大 C.仅增大M,滑块相对木板滑行的距离变小 D.仅增大m,滑块相对木板滑行的时间变长 题型3弹簧模型 8.(2024·黑龙江哈师大附中期中)如图所 示，在光滑的水平面上静止放一质量为m 的木板B,木板表面光滑，左端固定一轻质 弹簧.质量为2m的木块A以速度。从木板 的右端水平向左滑上木板B.在木块A与弹 簧相互作用的过程中，下列判断正确的是 Www A.弹簧压缩量最大时，A的运动速率最小 B.B板的加速度一直增大 2mvo C弹簧给木块A的冲量大小为3 D.弹簧的最大弹性势能为 哈 9.(2025·重庆期初)（多选）如图甲所示，一 轻弹簧的两端与质量分别为m1和m2的两 物块A、B相连接，并静止在光滑的水平面 上现给A一个水平向右的初速度，大小为 3m/s,以此刻为计时起点，两物块的速度随 时间变化的关系如图乙所示.已知m,=1kg, 下列说法正确的是 ( ↑m·s) B ,mhwp网 甲 A.时刻和，时刻弹簧都处于压缩状态 B.B的质量为2kg C.B的最大速度为2m/s D.弹簧的最大弹性势能为3J 进阶突破·专项练05(3)A滑至P点右侧后，A、B组成的系统机械能守恒，在水平 方向上动量守恒绳子先对A做负功，A的机械能减小，则B 的机械能增加，当A、B同速时，B球上升到最高点，此后绳子 仍对A做负功，当绳子变为竖直方向时，A的机械能最小，B 的机械能最大，此时B处于最低点，重力势能最小，动能最 大，则速度最大，设此时A、B的速度分别为”A、,则有 m=+,分f=子风+号，解得 1 4 ms,-子m台，B相对A做圆周运动，由牛顿第二定律 得T-mg= ma(vg-v) ，解得T=11N 专项突破3碰撞问题中的经典模型 1.D 2.A解析：设子弹初速度为。，打人木块后速度为，根据动 量守恒定律有m,=(M+m)加，解得5水=2， 打入深度d:之，故少2， 根据功能关系有△E.=5*,Q=,故Q>2△E*=20J,故 选A 3.BD解析：A.子弹射入物块过程中，摩擦阻力做负功，子弹 和物块组成的系统损失的部分机械能转化为内能，所以机械 能不守恒，故A错误；BC.由于物块给子弹的阻力大小不变， 所以子弹每穿过一个物块产生的热量相同且为定值，设为 Q,设子弹射入物块后，与物块相对静止时损失的机械能为 E,由动量守恒和能量守恒得mo=(nm+m,）"袋，E= 1 -之（m+)候，解得Ba产m·是m6- 1 nm 1 ·2m,6,故子弹能穿过物块的个数为女=，若只增 11 0 m 加物块个数n,则E将增大，且Q不变，所以子弹能穿过物 块的个数k将增大，故B正确，C错误；D.若只改变物块个 数，子弹能穿过的物块个数最大值为km= E纵m= E 1 2 mg nm I 一=1+四，所以子弹能穿过的物块个数不超过 nm nm+mo 2 mo +1),故D正确故选BD, nm 4.B解析：设子弹射穿木块后的速度为1，木块最终速度为 2,子弹和木块系统动量守恒，以子弹初速度方向为正方向， 由动量守恒定律可得：m。=,+M2:设子弹对木块的作用 力为上，则对木块：6=2M:对子弹：-f八s+)=2m 之m:对木块由动量定理：户=M;联立解得： (兴)]，故选 5.A 6.C解析：AB.A、B间的最大静摩擦力为=u·2mg=2mg, B.C间的最大静摩擦力为=冬·g=“学，B与地面的最 大静摩擦力为后=专(2m+m+m)g=受若A,B.C三个物 2 选择性必修第一册·RJ 体始终相对静止，则三者一起向右加速，对整体根据牛顿第 二定律可知F-方=(2m+m+m)a,假设C恰好与B相对不滑 动，则对C有方=ma,解得a=4g,F=2umg,设此时A与 B间的摩擦力为∫，对A有F-∫=2ma,解得f=mg<,表明 B、C间摩擦力达到临界值时A、B间摩擦力还没有达到临界 值，则当力F逐渐增大时，B、C之间先发生打滑现象，要使三 者始终相对静止，则F不能超过之mg,故AB错误：C.B相 对A滑动时，C早已相对于B发生相对滑动，对AB整体F- 方-方=(2m+m）a',对A研究得F'-2μmg=2ma',解得F= 9 2g,较当拉力大于g时，B相对A滑动，数C正确： D.当F较大时，A与C会相对于B滑动，B的加速度达到最 大，当A与B相对滑动时，C早已相对于B发生相对滑动，则 B受到A的摩擦力向前，B受到C的摩擦力向后，B受到地 5 面的摩擦力向后，对B有人--=ma,解得a。=4g,故 D错误故选C 7.A解析：AB.由m和M组成的系统动量守恒，则M-mw= +M)共，根据能量守恒定律可得Q=,+。M 1 2(m+M),所以Q=2,由此可知，仅增大“，摩擦产 生的热量不变，故A正确，B错误：C由于Q:= 2m,Q=umg和，增大M,Q增大，滑块相对木板滑行的距 甲我= 离变大，故C错误：D.滑块相对木板滑行的时间为=一 g g(m+M,由此可知，仅增大m,滑块相对木板滑行的时间 2Mv 变短，故D错误故选A 8.D 9.BCD解析：A.由题意和图乙可知，在0-t,时间内B向右加 速，A向右诚速运动，弹簧处于压缩状态，时刻二者速度相 同，弹簧有最大压缩量；山，后B继续向右加速，A向右减速运 动，再向左加速，，时二者速度差达到最大，弹簧处于原长： 2~时间内，A先向左诚速后向右加速，B向右减速，弹簧处 于伸长状态，时二者速度再次相同，此时弹簧有最大伸长 量：3~4时间内，B向右减速，A向右加速，弹簧处于伸长状 态，时A速度达到最大，弹簧又恢复原长，故A错误； BD.0-h1时间内，根据动量守恒定律可得mo=(m1+ m2)1,解得m2=2kg,1时刻，弹簧的弹性势能最大，根据系 统机被能守恒定律可得尽=之m,日-子之(m+m)片=3J, 故BD正确：C.0-时间内，根据动量守恒定律可得m1o= 1 1 1 m+mg,2m6=2m听+2m,,解得=-1m/a, g=2m/s,故C正确.故选BCD. 专项突破4碰撞问题中的多次碰撞 1.B 2.B解析：设碰撞后甲、乙的速度大小分别为12，第一种碰 撞情况：甲小球由A到B碰撞乙，且甲碰撞后反向，以。方 向为正方向，由动量守恒定律得m。=m22-m, 因为恰在D点发生第二次碰撞，甲，乙各运动了}周，在相 2 黑白题50