第一章 专题提升课3 “子弹打木块”和“滑块—木板”模型 课后达标检测-【优学精讲】2025-2026学年高中物理选择性必修第一册教用word（人教版）

1.(2025·江苏徐州市期中)矩形滑块由不同材料的上、下两层黏合在一起组成，将其放在光滑的水平面上，质量为m的子弹以速度v0水平射向滑块，若射击下层，子弹刚好不射出，若射击上层，则子弹刚好能射穿一半厚度，如图所示，则上述两种情况相比较，下列说法不正确的是(　　) A．子弹的末速度大小相等 B．系统产生的热量一样多 C．子弹对滑块做的功相同 D．子弹和滑块间的水平作用力一样大 解析：选D。设滑块质量为M，以v0的方向为正方向，由动量守恒定律得mv0＝(m＋M)v，可得滑块最终获得的速度v＝，可知两种情况下子弹的末速度是相同的，故A正确，不符合题意；子弹嵌入下层或上层过程中，子弹减少的动能一样多(两种情况下子弹初、末速度都相等)，滑块增加的动能也一样多，则两种情况系统减少的动能相同，故系统产生的热量一样多，故B正确，不符合题意；根据动能定理可知，滑块动能的增量等于子弹对滑块做的功，所以两次子弹对滑块做的功一样多，故C正确，不符合题意；由Q＝fs相对知，由于s相对不相等而Q相等，所以两种情况下子弹和滑块间的水平作用力不一样大，故D错误，符合题意。 2.(多选)(2025·山东聊城市期中)质量为M、长度为d的木块放在光滑的水平面上，在木块的右边有一个销钉把木块挡住，使木块不能向右滑动，质量为m的子弹以水平速度v0射入木块，刚好能将木块射穿。现拔去销钉，使木块能在水平面上自由滑动，而子弹仍以水平速度v0射入静止的木块，设子弹在木块中受到的阻力大小恒定。拔去销钉后，下列说法正确的是(　　) A．阻力大小为 B．木块最终的速度为 C．子弹射入木块的深度为 D．木块加速运动的时间为 解析：选AD。当木块固定时，由动能定理可知－fd＝0－mv，解得f＝，故A正确；拔去销钉，子弹与木块系统水平方向动量守恒，则根据动量守恒定律可得mv0＝(m＋M)v，解得v＝，故B错误；拔去销钉后的整个过程根据动能定理有－fx＝(m＋M)v2－mv，解得子弹射入木块的深度x＝，C错误；对木块根据动量定理可得ft＝Mv，得木块加速运动的时间t＝，故D正确。 3.(10分)(2025·江苏镇江市阶段练)质量为M的物块静止在光滑水平桌面上，质量为m的子弹以水平速度v0射入物块后，以水平速度射出木块。(不考虑空气阻力)求： (1)子弹穿出物块时物块的速度；(3分) (2)此过程子弹对物块的冲量；(3分) (3)此过程中产生的内能。(4分) 解析：(1)子弹和物块组成的系统满足动量守恒，则有mv0＝m·＋Mv 解得子弹穿出物块时物块的速度 v＝，方向水平向右。 (2)根据动量定理可得，此过程子弹对物块的冲量 I＝Mv＝ 方向水平向右。 (3)根据能量守恒可得，此过程中产生的内能 Q＝mv－m()2－Mv2 解得Q＝。 答案：(1)，方向水平向右　(2)，方向水平向右　(3) 4．(10分)(2025·天津红桥区期末)质量M＝1.0 kg的长木板A在光滑水平面上以v1＝0.5 m/s的速度向左运动，某时刻质量m＝0.5 kg的小木块B以v2＝4 m/s的速度从左端向右滑上长木板，经过时间t＝0.6 s小木块B相对A静止，重力加速度g取10 m/s2，求： (1)两者相对静止时的运动速度v；(5分) (2)小木块与长木板间的动摩擦因数μ。(5分) 解析：(1)设水平向右为正方向。从开始到两者相对静止，对长木板与小木块组成的系统，由水平方向动量守恒得－Mv1＋mv2＝(M＋m)v 解得v＝1 m/s 方向水平向右。 (2)对小木块B，根据动量定理得 －μmgt＝mv－mv2 解得μ＝0.5。 答案：(1)1 m/s，方向水平向右　(2)0.5 5．(10分)(2025·江苏镇江市阶段练)如图所示，质量m1＝3 kg的小车静止在光滑的水平面上，现有质量m2＝2 kg且可视为质点的物块，以水平向右的速度v0＝1 m/s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＝0.05，g取10 m/s2，求： (1)两个物体最终一起匀速运动的速度v大小；(3分) (2)物块在车面上滑行的时间t；(3分) (3)要使物块不从小车右端滑出，小车的车长的最小值。(4分) 解析：(1)对物块和小车组成的系统由动量守恒定律得m2v0＝(m1＋m2)v 解得v＝0.4 m/s。 (2)对小车由动量定理得μm2gt＝m1v 解得t＝1.2 s。 (3)根据能量守恒定律可得 μm2gl＝m2v－(m1＋m2)v2 解得l＝0.6 m。 答案：(1)0.4 m/s　(2)1.2 s　(3)0.6 m 6．(12分)如图所示，在光滑的水平面上，有一质量m1＝3.0 kg的长木板A，A的左端放着一个质量m2＝1.0 kg的小物块B(可视为质点)，两者处于静止状态，小物块与木板之间的动摩擦因数μ＝0.30，最大静摩擦力认为等于滑动摩擦力。在木板A的左端正上方有一固定点O，用长R＝4.5 m的不可伸长的轻绳将质量m3＝2.0 kg的小球C悬于点O。现将轻绳拉直使轻绳与水平方向成θ＝37°(如图所示)，由静止释放小球。此后小球C与B恰好发生弹性碰撞，碰撞过程时间极短。空气阻力不计，g取10 m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，求： (1)小球C运动到最低点时(与B碰撞前瞬间)的速度大小；(3分) (2)小球C与B相碰后，B的速度大小；(3分) (3)木板长度L至少为多长时小物块B才不会滑出木板。(6分) 解析：(1)小球C从开始下落到与B碰撞前瞬间，由动能定理得m3gR(1－sin θ)＝m3v－0 解得v0＝6 m/s。 (2)设小球C与小物块B在碰撞后，小球C速度为v1，小物块B的速度为v2，由动量守恒定律得 m3v0＝m3v1＋m2v2 由机械能守恒定律得m3v＝m3v＋m2v 联立解得v2＝8 m/s。 (3)小物块B在木板A上滑动，小物块B和木板A组成的系统动量守恒，设B滑到木板A最右端时两者共速的速度大小为v，则有m2v2＝(m1＋m2)v 小物块B在木板A上滑动的过程中，由小物块B和木板A组成的系统减小的机械能转化为内能，由功能关系得μm2gL＝m2v－(m1＋m2)v2 联立解得L＝8 m 故木板长度L至少8 m时小物块B才不会滑出木板。 答案：(1)6 m/s　(2)8 m/s　(3)8 m 学科网（北京）股份有限公司 $