专题强化十二　“子弹打木块”模型和“滑块—木板”模型 课件 -2026届高考物理一轮复习沪科版

该高中物理高考复习课件聚焦“子弹打木块”和“滑块—木板”模型，依据高考评价体系梳理动量守恒、能量守恒等核心考点，结合江苏、四川等地模拟题分析考点权重，归纳完全非弹性碰撞、相对位移计算等常考题型，体现高考备考的针对性和实用性。 课件亮点在于“模型建构+真题解析+素养提升”，通过子弹射穿木块求速度和时间等例题训练科学思维，用能量观念分析系统机械能损失，设置跟踪训练和易错点警示，帮助学生掌握解题技巧，教师可据此高效指导复习，助力学生高考冲刺。

专题强化十二　“子弹打木块”模型和 “滑块—木板”模型 第六章　动量守恒定律 考点 1 模型二　“滑块—木板”模型 模型一　“子弹打木块”模型 目录 2 模型一　“子弹打木块”模型 模型图示 模型特点 (1)子弹嵌入木块中，两者速度相等，机械能损失最多(完全非弹性碰撞)。 动量守恒:mv0=(m+M)v 能量守恒:Q=Ffs=m-(M+m)v2 (2)子弹穿透木块。 动量守恒:mv0=mv1+Mv2 能量守恒:Q=Ffd=m- 目录 考点 例1 (2025 ·江苏徐州月考)如图甲所示，一块长度为L、质量为m的木块静止在光滑水平面上。一颗质量也为m的子弹以水平速度v0射入木块。当子弹刚射穿木块时，木块向前移动的距离为x(图乙)。设子弹穿过木块的过程中受到的阻力恒定不变，子弹可视为质点。求: (1)木块最终的速度大小; (2)子弹穿过木块的时间。 解析　(1)(2)设子弹穿过木块时子弹速度为v1，木块速度为v2。对子弹和木块组成的系统，由动量守恒定律得mv0=mv1+mv2 目录 考点 设子弹穿过木块的过程所受阻力大小为Ff， 由动能定理，对子弹有-Ff(x+L)=m-m 对木块有Ffx=m 对木块由动量定理得Fft=mv2 联立解得v2=，t=。 答案　(1)　(2) 目录 考点 1.三个相同的木块A、B、C从同一高度处自由下落，其中木块A刚开始下落的瞬间被水平飞来的子弹击中，木块B在下落到一定高度时，才被水平飞来的子弹击中，木块C未受到子弹打击。若子弹均留在木块中，则三木块下落的时间tA、tB、tC的关系是(　　) A.tA<tB<tC B.tA>tB>tC C.tA=tC<tB D.tA=tB<tC C 目录 考点 解析　木块C做自由落体运动，木块A在刚要下落瞬间被子弹击中，并留在其中，木块A与子弹一起做平抛运动，竖直方向做自由落体运动，A、C下落高度相同，故二者下落时间相同，即tA=tC;木块B下落一定高度后被水平飞来的子弹射中，子弹留在其中，在子弹击中木块B过程中，由于作用时间极短，子弹和木块间的作用力远大于重力，则子弹和木块组成的系统动量守恒，竖直方向上有Mv=(M+m)v'，解得v'=v<v，木块B竖直方向速度变小，落地时间延长，即tA=tC<tB，故C正确。 目录 考点 2.(2025 ·四川成都模拟)一颗子弹水平射入静止在光滑水平地面上M=1 kg的木块后不再穿出，木块的动能增加了8 J。设子弹射入木块的过程中子弹所受阻力恒定，下列说法正确的是(　　) A.木块动量变化量的大小为2 kg·m/s B.子弹对木块做的功与木块对子弹做功的代数和为0 C.此过程产生的内能可能是10 J D.只增大木块质量，子弹射入木块后仍未穿出，则此过程中系统损失机械能不变 C 目录 考点 解析　木块获得的速度为v1==4 m/s，所以木块动量变化量的大小为Δp=Mv1=4 kg·m/s，故A错误;设子弹射入木块中的深度为d，木块位移为x，子弹所受阻力大小为f，则子弹对木块做功W=fx，木块对子弹做功W'=-f(x+d)，所以代数和W″=W+W'=-fd，故B错误;子弹、木块运动的v-t图像如图甲所示，由于图线与横轴所围区域的面积表示物体发生的位移，由图甲可知x<d，所以W=fx=8 J<fd=Q，即此过程产生的内能大于8 J，故C正确;只增大木块质量，子弹射入木块后仍未穿出，木块的加速度减小，v-t图像如图乙所示，由图乙可知，子弹射入木块的深度d增大，产生的内能增大，系统损失的机械能增大，故D错误。 目录 考点 模型二　“滑块—木板”模型 模型图示 模型特点 求解方法 (1)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。 (2)若滑块未从木板上滑下，当两者速度相同时，木板速度最大，相对位移最大。 (1)求速度:根据动量守恒定律求解，研究对象为系统。 (2)求时间:根据动量定理求解，研究对象为一个物体。 (3)求系统产生的内能或相对位移:根据能量守恒定律Q=FfΔx或Q=E初-E末，研究对象为系统。 目录 考点 例2 (2025·江苏苏州三模)如图所示，长为L、质量为m的木板静止于光滑的水平面上，在木板右端固定一竖直轻质弹性挡板，一质量也为m的小木块以初速度v0水平冲上木板，最后恰好不与挡板碰撞。已知重力加速度大小为g。 (1)求小木块的最终速度大小v; 解析　小木块恰好不与挡板碰撞，根据动量守恒定律有 mv0=2mv 解得v=。 答案　 目录 考点 (2)若小木块以v0的速度水平冲上静止的木板，求最终小木块与挡板间的距离d(木块与挡板碰撞时间极短); 解析　对系统，由能量守恒定律有 m-(m+m)=μmgL 解得小木块与木板间的动摩擦因数μ= 若小木块以v0的速度水平冲上静止的木板，对系统，根据动量守恒定律有 m·=2mv' 目录 考点 解得小木块与木板的最终速度v'= 对系统，根据能量守恒定律有 m·-×2mv'2=μmgs 解得小木块相对木板的路程s=L 则d=s-L=L。 答案　L 目录 考点 (3)在(2)的条件下，求木块与木板相对静止前木板通过的位移大小x。 解析　设木块与挡板碰撞前瞬间木块速度大小为v1，木板速度大小为v2，则由动量守恒定律和能量守恒定律有m·v0=mv1+mv2 m·=m+m+μmgL 联立解得v1=v0，v2=v0 由于两者质量相等，碰撞后速度交换，即有 v1'=v0，v2'=v0 目录 考点 碰撞前木板做加速度大小为a=μg的匀加速直线运动，碰撞后木板做加速度大小为a=μg的匀减速直线运动，则有 x=+=L。 答案　L 目录 考点 3.如图所示，质量为M、长为L的长木板放在光滑的水平面上，一个质量也为M的物块(视为质点)以一定的初速度从左端冲上长木板，如果长木板是固定的，物块恰好停在长木板的右端，如果长木板不固定，则物块冲上长木板后在长木板上相对长木板最多能滑行的距离为(　　) A.L B. C. D. D 目录 考点 解析　设物块的初速度为v0，若木板固定，对物块由动能定理有-μMgL=0-M，若木板不固定，当物块与木板达到共速时物块在木板上滑行的距离最大，设为d，对物块与木板组成的系统，由动量守恒定律和能量守恒定律有Mv0=2Mv共，M-×2M=μMgd，联立解得d=，D正确。 目录 考点 4.(2024·江苏扬州高邮期中)如图，质量M=5 kg的长木板左端有一质量m=3 kg的物块(物块可看作质点)，它们都以v0=4 m/s的速率反向运动，它们之间的动摩擦因数μ=0.5，水平面光滑，最终物块恰好没有滑离长木板，g=10 m/s2，求: (1)长木板的最终速度v; (2)整个过程中产生的热量Q及长木板的长度L; (3)物块向右运动的最大距离。 答案　(1)1 m/s，方向水平向左　(2)60 J　4 m　(3)1.6 m 解析　(1)取水平向左为正方向，对全程由动量守恒定律有 Mv0-mv0=(M+m)v 解得长木板和物块的最终速度均为v=1 m/s 方向水平向左。 目录 考点 (2)整个过程中，根据能量守恒定律得 Q=(M+m)-(M+m)v2=60 J 根据功能关系有μmgL=Q，解得L=4 m。 (3)当物块速度为零时，物块向右运动的距离最大，设为x，根据动能定理得 -μmgx=0-m 解得x=1.6 m。 目录 考点 提升素养能力 2 目录 D 1.(2024 ·重庆期末)如图所示，木块静止在光滑水平面上，两颗不同的子弹A、B从木块两侧同时射入木块，最终都停在木块内，这一过程中木块始终保持静止。若子弹A射入的深度小于子弹B射入的深度，则(　　) A.子弹A的质量一定比子弹B的质量小 B.入射过程中子弹A受到的阻力比子弹B受到的阻力小 C.子弹A在木块中运动的时间比子弹B在木块中运动的时间短 D.子弹A射入木块时的初动能一定比子弹B射入木块时的初动能小 07 01 02 03 04 05 06 08 目录 提升素养能力 解析　因为木块始终静止，根据平衡条件，知木块受到的两个子弹的摩擦力相等，摩擦力的作用时间也相等，所以入射过程中子弹A受到的阻力等于子弹B受到的阻力，B、C错误;根据动能定理得-fx=0-m，初动能越大，射入木块越深，所以B的初动能大，D正确;根据动量守恒定律得=，初动能小的质量大，所以子弹A的质量一定比子弹B的质量大，A错误。 07 01 02 03 04 05 06 08 目录 提升素养能力 D 2.(2025 ·北京大兴期中)如图所示，质量为M的小车置于光滑的水平面上，车的上表面粗糙，有一质量为m的木块以初速度v0水平地滑至车的上表面，若车表面足够长，则(　　) A.由于车表面粗糙，小车和木块所组成的系统动量不守恒 B.车表面越粗糙，木块减少的动量越多 C.车表面越粗糙，小车增加的动量越少 D.木块的最终速度为v0 07 01 02 03 04 05 06 08 目录 提升素养能力 解析　小车和木块组成的系统所受外力为零，因此系统动量守恒，故A错误;由于摩擦力的作用，木块速度减小，小车速度增大，最后木块、小车以共同速度运动。以初速度方向为正方向，根据动量守恒定律有mv0=(m+M)v'，解得m、M的最终速度v'=，木块减少的动量为mv-mv'与车表面粗糙程度无关，小车M获得动量Mv'与车面粗糙程度无关，故D正确，B、C错误。 07 01 02 03 04 05 06 08 目录 提升素养能力 D 3.如图所示，一沙袋用无弹性轻细绳悬于O点。开始时沙袋处于静止状态，一弹丸以水平速度v0击中沙袋后未穿出(时间极短)，二者共同摆动。若弹丸质量为m，沙袋质量为5m，弹丸和沙袋形状大小忽略不计，弹丸击中沙袋后漏出的沙子质量忽略不计，不计空气阻力，重力加速度为g。下列说法中正确的是(　　) A.弹丸打入沙袋过程中，细绳所受拉力大小保持不变 B.弹丸打入沙袋过程中，弹丸对沙袋的冲量与沙袋对弹丸的冲量相同 C.弹丸打入沙袋过程中所产生的热量为 D.沙袋和弹丸一起摆动所达到的最大高度为 07 01 02 03 04 05 06 08 目录 提升素养能力 解析　击中沙袋前，细绳拉力F1=5mg，弹丸以水平速度v0击中沙袋后未穿出，此瞬间水平方向动量守恒，则有mv0=(m+5m)v，沙袋与弹丸受到细绳的拉力与重力的合力提供向心力，即F2-6mg=，可知F2>F1，A错误;弹丸打入沙袋过程中，弹丸对沙袋的冲量与沙袋对弹丸的冲量等大反向，B错误;根据能量守恒定律得m=×6mv2+Q，解得Q=m，C错误;对沙袋与弹丸，从最低点到最高点，由机械能守恒定律有×6mv2=6mgh，解得h=，D正确。 07 01 02 03 04 05 06 08 目录 提升素养能力 B 4.(2025 ·内蒙古呼伦贝尔模拟)矩形滑块由不同材料的上、下两层粘合在一起，将其放在光滑水平面上。如图所示，质量为m的子弹以速度v水平射向滑块，若子弹击中上层，子弹刚好不穿出;若子弹击中下层，则整个子弹刚好嵌入，由此可知(　　) A.子弹射中上层时对滑块做功多 B.两次子弹对滑块做的功一样多 C.子弹射中上层系统产生热量多 D.子弹与上层之间的摩擦力较大 07 01 02 03 04 05 06 08 目录 提升素养能力 解析　根据动量守恒定律知，两次过程最后滑块获得的速度(最后滑块和子弹的共同速度)是相同的，即滑块获得的动能是相同的，根据动能定理，滑块动能的增量是子弹对滑块做功的结果，所以两次子弹对滑块做的功一样多，故A错误，B正确;子弹嵌入下层或上层过程中，系统产生的热量都等于系统减少的动能，而减少的动能一样多(两次过程子弹初速度相等，且滑块与子弹的末速度也相等)，则系统减少的动能一样，故系统产生的热量一样多，故C错误;根据Q=Ff·x相对，子弹与下层之间相对位移比较小，可知子弹与下层之间的摩擦力较大，故D错误。 07 01 02 03 04 05 06 08 目录 提升素养能力 5.(2025 ·江苏盐城月考)如图所示，质量mA=2 kg的长木板A的右端放置质量mB= 1 kg的小物块B，它们静止在光滑水平面上。现有质量mC=2 kg的物块C沿水平面向右以v0=3 m/s的速度与木板A发生弹性正碰(碰撞时间极短)，再经t=1 s时间B与A相对静止。重力加速度g=10 m/s2，试求: (1)碰后C的速度; (2)A、B相对静止时的速度大小; (3)A的上表面与B之间的动摩擦因数。 答案　(1)0　(2)2 m/s　(3)0.2 07 01 02 03 04 05 06 08 目录 提升素养能力 解析　(1)物块C与木板A发生弹性正碰，由动量守恒定律有 mCv0=mAvA+mCvC 由机械能守恒定律有 mC=mA+mC 解得vA=3 m/s，vC=0 即碰后C的速度为零。 (2)再经t=1 s时间B与A相对静止，此过程A与B组成的系统所受合外力为零，由动量守恒定律有 mAvA=(mA+mB)v共 解得v共=2 m/s。 (3)对物块B，根据动量定理有μmBgt=mBv共 所以A与B之间的动摩擦因数为μ=0.2。 07 01 02 03 04 05 06 08 目录 提升素养能力 6.(2024 ·江苏海安开学考试)如图所示，滑板A固定在光滑的水平面上，长度为L=2 m，滑板质量mA=1 kg、滑块质量mB=0.99 kg，A、B间动摩擦因数为μ。现有子弹mC=0.01 kg以v0=200 m/s的速度向右击中B并留在其中。 (1)求子弹C击中B后瞬间，B的速度大小vB; (2)B被子弹击中后恰好能滑到A右端静止，求滑块 A与B间动摩擦因数μ; (3)若滑板A不固定，分析B能否离开A，并求整个过程 A、B、C系统损失的机械能E。 答案　(1)2 m/s　(2)0.1　(3)不能　199 J 07 01 02 03 04 05 06 08 目录 提升素养能力 解析　(1)对B、C组成的系统根据动量守恒定律有 mCv0=(mB+mC)vB 解得vB=2 m/s。 (2)对B、C组成的系统根据动能定理有 -μ(mB+mC)gL=0-(mB+mC) 解得μ=0.1。 07 01 02 03 04 05 06 08 目录 提升素养能力 (3)若A不固定，则A做匀加速运动，B、C做匀减速运动，B、C与A间的摩擦力大小 Ff=μ(mB+mC)g=1 N A的加速度大小为aA==1 m/s2 B、C的共同加速度大小aBC==1 m/s2 假设经时间t，A、B、C共速，则有 vB-aBCt=aAt 解得t=1 s 07 01 02 03 04 05 06 08 目录 提升素养能力 此时B、C相对A的位移 s'=vBt-aBCt2-aAt2=1 m 因s'<L ，故A、B、C最后以相同的速度运动，不会分离，所以B滑行的最终速度为 v2=vB-aBCt=1 m/s 则系统损失的机械能为 E=mC-(mA+mB+mC)=199 J。 07 01 02 03 04 05 06 08 目录 提升素养能力 7.(2025 ·江苏宿迁模拟)如图所示，物块A的质量mA=2 kg，以12 m/s的水平速度与静止在小车最左端质量mB=2 kg的滑块B(可视为质点)发生弹性正撞，足够长的小车质量m0=1 kg，右端距离墙面足够远，小车每次与墙碰撞时都原速反弹。已知物块A(图中未画出)、滑块B与小车间的动摩擦因数均为μ=0.1，小车与地面的阻力忽略不计。求: (1)滑块B刚开始滑行时的速度大小; (2)小车第1次与墙碰撞前，滑块与小车间由于摩擦产生的热量; (3)小车第2次与墙碰撞前的速度大小。 答案　(1)12 m/s　(2)48 J　(3) m/s 07 01 02 03 04 05 06 08 目录 提升素养能力 解析　(1)A、B发生弹性碰撞，由系统动量守恒定律和机械能守恒定律得 mAvA=mAvA'+mBvB mA=mAvA'2+mB 解得vA'=0，vB=12 m/s。 (2)由于小车足够长，离墙壁足够远，故小车与墙壁碰撞前已和滑块B共速，设共同的速度为v1，由动量守恒定律可得mBvB=(mB+m0)v1 解得v1=8 m/s 小车第1次与墙碰撞前，滑块与小车间由于摩擦产生的热量 Q=mB-(mB+m0)=48 J。 07 01 02 03 04 05 06 08 目录 提升素养能力 (3)小车第2次与墙碰撞前滑块B与小车已具有相同的速度，设为v2，小车第1次与墙碰撞后到第2次与墙碰撞前，取向右为正方向，根据系统动量守恒定律有 mBv1-m0v1=(mB+m0)v2 解得v2= m/s。 07 01 02 03 04 05 06 08 目录 提升素养能力 8.(2025 ·江苏启东开学考试)如图所示，在光滑水平面上有一个长为L的木板B，上表面粗糙，在其左端有一个光滑的圆弧槽C，C与长木板接触但不连接，且下端与木板的上表面相平，B、C静止在水平面上。某时刻滑块A以初速度v0从右端滑上B并以的速度滑离B，恰好能到达C的最高点。A、B、C的质量均为m，重力加速度为g，求: (1)滑块与木板B上表面间的动摩擦因数μ; (2)圆弧槽C的半径R; (3)A、C最终分离时，各自的速度大小。 答案　(1)　(2)　(3)v0　v0 07 01 02 03 04 05 06 08 目录 提升素养能力 解析　(1)当A在B上滑动时，A与B、C整体发生相互作用，由于水平面光滑，A与B、C组成的系统动量守恒。设B、C一起运动的速度为v1，以水平向左为正方向，由动量守恒定律得 mv0=m·v0+2mv1 由能量守恒定律知系统动能的减少量等于A、B发生相对滑动过程中产生的内能，即 μmgL=m-m·-×2m 联立解得v1=v0，μ=。 07 01 02 03 04 05 06 08 目录 提升素养能力 (2)当A滑上C时，B与C分离，A、C发生相互作用，A到达C的最高点时两者的速度相等，设为v2，A、C组成的系统在水平方向动量守恒，则 m·v0+mv1=(m+m)v2 A、C组成的系统机械能守恒，则 m·+m=×2m+mgR 联立解得R=。 07 01 02 03 04 05 06 08 目录 提升素养能力 (3)A滑上C后，B与C分离，只有A与C发生相互作用，此后B的速度一直为v0，设A滑离C时，A的速度大小为vA，C的速度大小为vC，对A与C组成的系统，由动量守恒定律得 m·v0+mv1=mvA+mvC 系统由机械能守恒定律得 m·+m=m+m 联立解得vA=v0，vC=v0。 07 01 02 03 04 05 06 08 目录 提升素养能力 $