第7章 微专题10 “子弹打木块”模型和“滑块—木板”模型（PPT课件）-【满分思维】2027年高考一轮总复习讲义·物理（江苏专版）

该高中物理高考复习课件聚焦“子弹打木块”“滑块—木板”模型，依据高考评价体系梳理动量守恒、能量转化等核心考点，通过近五年真题分析明确模型应用占30%、能量损失计算占25%的高频考点，归纳完全非弹性碰撞、相对位移分析等常考题型，体现备考针对性。 课件亮点在于“模型建构+真题演练+素养提升”策略，以2025苏州三模子弹穿木块题为例，解析动量守恒与能量守恒联立方法，培养科学推理和模型建构素养。设“易错警示”及“五步解题模板”，帮助学生掌握得分技巧，教师可通过类题固法精准训练，助力高效备考。

微专题10　“子弹打木块”模型和“滑块—木板”模型 第七章 动量守恒定律 1 模型一　“子弹打木块”模型　 模型图示   模型特点 (1) 子弹水平打进木块的过程中，系统的动量守恒 (2) 系统的机械能有损失 模 型 一 模 型 一 典 题 悟 法 如图所示，用长为l的细线将质量为M的小木块悬挂于O点，质量为m的子弹以水平初速度击中木块并留在其中，小木块恰能运动到O点的正上方. 重力加速度为g.求： (1) 子弹刚击中木块时，细线中的张力F. 答案：(1) 6(M＋m)g 1 模 型 一 模 型 一 (2) 子弹击中木块的过程中损失的动能ΔEk. 模 型 一 类题固法1 1．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，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，弹丸对沙袋的冲量大于沙袋对弹丸的冲量 D 模 型 一 模 型 一 2．(2025·苏州三模)如图所示，两物体A和B并排静置于光滑水平地面，它们的质量M均为0.5 kg；质量m＝0.1 kg的子弹以v0＝34 m/s的水平速度从左边射入A，射出物体A时A的速度vA＝2 m/s，子弹紧接着射入B中，最终子弹未从B中穿出．子弹在物体A和B中所受阻力相同且一直保持不变，A的长度为LA＝0.23 m，不计空气阻力，取g＝10 m/s2. (1) 求物体B最终的速度大小vB. 答案：(1) 4 m/s 【解析】 (1) 从最初到最终共速，由动量守恒得 mv0＝MvA＋(M＋m)vB 解得vB＝4 m/s 模 型 一 (2) 求子弹穿过A的过程中摩擦产生的热量Q. 答案：(2) 46 J 模 型 一 (3) 求物体B的最小长度LB. 答案：(3) 0.03 m 模 型 一 模型二　“滑块—木板”模型 模型图示   水平地面光滑 模型特点 (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) 若木块未从木板上滑下，当两者速度相同时，木板速度最大，相对位移最大(完全非弹性碰撞拓展模型) 求解方法 (1) 求速度：根据动量守恒定律求解，研究对象为一个系统 (2) 求时间：根据动量定理求解，研究对象为单个物体 (3) 求系统产生的内能或相对位移：根据能量守恒定律Q＝fΔx或Q＝E初－E末. 研究对象为一个系统 模 型 二 典 题 悟 法 如图所示，半径为R＝0.2 m的光滑固定四分之一圆形轨道末端水平，与地面上足够长的水平木板C的上表面等高、平滑对接，但不粘连．现将质量mA＝1 kg的物块A从轨道上最左端由静止释放，此时物块B、木板C均静止，B到C左端的距离d＝0.5 m．物块A滑上木板C后经过一定时间与物块B发生碰撞，碰撞时间极短，且碰后A、B粘在一起．已知B、C的质量mB＝0.5 kg，mC＝0.5 kg，A、B与C间的动摩擦因数相同，μA＝μB＝0.2，C与地面间动摩擦因数μC＝0.05.取g＝10 m/s2.求： (1) 物块A对圆形轨道最低点P的压力． 2 答案：(1) 30 N，方向竖直向下 模 型 二 模 型 二 (2) 从A滑上C直至A、B发生碰撞所需的时间． 模 型 二 模 型 二 (3) 从释放A到三个物体最终均停止运动，全过程系统摩擦产生的热量． 模 型 二 模 型 二 类题固法2 1．(2025·南通期末)如图所示，光滑地面上，滑块以v0从左端滑上静止的木板，木板足够长，滑块、木板的质量分别为m、M，它们间的动摩擦因数为μ.下列操作可以让滑块在木板上滑行距离减小的是 (　　) A．增大v0 B．增大m C．增大M D．减小μ B 模 型 二 模 型 二 2．(2025·盐城期末)如图所示，光滑水平轨道上放置小车A(上表面粗糙且足够长)和滑块B，滑块C置于A的左端，三者质量分别是mA＝mB＝2m、mC＝m.开始时B静止，A、C一起以速度v0向右匀速运动，A与B发生碰撞(时间极短)后B向右运动．经过一段时间，A、C再次达到共同速度一起向右运动，且恰好不再与B碰撞，重力加速度为g. (1) 求A与B碰撞前A、C总动量的大小p. 答案：(1) 3mv0 【解析】 (1) 碰撞前A、C系统的总动量大小 p＝(m＋2m)v0＝3mv0 模 型 二 (2) 求A与B碰撞后B的速度大小v. 模 型 二 (3) 若把C的质量变为3m且与小车之间动摩擦因数为μ，滑块B固定在地面上．A、C仍一起以速度v0向右匀速运动和B相碰．不计碰撞中能量的损失，求碰后物体A运动的总路程s. 模 型 二 模 型 二 模 型 二 配套热练 一、 选择题 1．如图所示，子弹以水平速度v0射向原来静止在光滑水平面上的木块，并留在木块中和木块一起运动. 在子弹射入木块的过程中，下列说法中正确的是 (　　) A．子弹对木块的冲量一定大于木块对子弹的冲量 B．子弹对木块的冲量和木块对子弹的冲量大小一定相等 C．子弹速度的减小量一定等于木块速度的增加量 D．子弹动量变化的大小一定大于木块动量变化的大小 B 4 1 2 3 5 6 7 8 配套热练 【解析】 子弹与木块之间的力为作用力与反作用力，它们大小相等、方向相反、作用时间t相等，根据I＝Ft，可知子弹对木块的冲量与木块对子弹的冲量大小相等、方向相反，故A错误，B正确；子弹与木块组成的系统所受合外力为零，系统动量守恒，由动量守恒定律可知，子弹动量变化量大小等于木块动量变化量大小，由于子弹与木块的质量不一定相同，所以子弹速度的减小量不一定等于木块速度的增加量，故C、D错误． 4 1 2 3 5 6 7 8 配套热练 2．如图所示，用长为l的轻绳悬挂一质量为M的沙箱，沙箱静止．一质量为m的弹丸以速度v水平射入沙箱并留在其中，随后与沙箱共同摆动一小角度．不计空气阻力．对弹丸射向沙箱到与其共同摆过一小角度的过程 (　　) A．若保持m、v、l不变，M变大，则系统损失的机械能变小 B．若保持M、v、l不变，m变大，则系统损失的机械能变小 C．若保持M、m、l不变，v变大，则系统损失的机械能变大 D．若保持M、m、v不变，l变大，则系统损失的机械能变大 C 4 1 2 3 5 6 7 8 配套热练 4 1 2 3 5 6 7 8 配套热练 3．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s，如图乙所示．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，则子弹穿过木块的时间为 (　　) D 4 1 2 3 5 6 7 8 配套热练 4 1 2 3 5 6 7 8 配套热练 4．如图甲所示，长木板A静止放在光滑的水平面上，质量mB＝1 kg的小物块B以p＝3 kg· m/s的初动量滑上长木板A的上表面，由于A、B间存在摩擦，之后A、B的动量随时间变化的情况如图乙所示(B最终没滑离A).取g＝10 m/s2，则下列说法中正确的是 (　　) A．长木板A的质量为1 kg B．系统损失的机械能为2 J C．长木板A的最小长度为2 m D．A、B间的动摩擦因数为0.1 D 甲 乙 4 1 2 3 5 6 7 8 配套热练 乙 甲 4 1 2 3 5 6 7 8 配套热练 5．(2025·浙江1月)如图所示，光滑水平地面上放置完全相同的两长板A和B，滑块C(可视为质点)置于B的右端，三者质量均为1 kg.A以4 m/s的速度向右运动，B和C一起以2 m/s的速度向左运动，A和B发生碰撞后粘在一起不再分开．已知A和B的长度均为0.75 m，C与A、B间动摩擦因数均为0.5，则 (　　) A．碰撞瞬间C相对地面静止 B．碰撞后到三者相对静止，经历的时间为0.2 s C．碰撞后到三者相对静止，摩擦产生的热量为12 J D．碰撞后到三者相对静止，C相对长板滑动的距离为0.6 m D 4 1 2 3 5 6 7 8 配套热练 4 1 2 3 5 6 7 8 配套热练 6．(2025·南通期初)如图所示，两侧带有固定挡板的平板车乙静止在光滑水平地面上，挡板的厚度可忽略不计，车长为2L，与平板车质量相等的物块甲(可视为质点)由平板车的中点处以初速度v0向右运动，已知甲、乙之间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g，忽略甲、乙碰撞过程中的能量损失，下列说法中正确的是 (　　) C 4 1 2 3 5 6 7 8 配套热练 4 1 2 3 5 6 7 8 配套热练 4 1 2 3 5 6 7 8 配套热练 二、 计算题 7．如图所示，质量为M的木块位于光滑水平面上，木块与墙间用轻弹簧连接，开始时木块静止在A位置．现有一质量为m的子弹以水平速度v0射向木块并嵌入其中，经过一段时间，木块第一次回到A位置，弹簧在弹性限度内．求： (1) 木块第一次回到A位置时速度大小v. 4 1 2 3 5 6 7 8 配套热练 4 1 2 3 5 6 7 8 配套热练 (2) 弹簧弹性势能的最大值Ep. 4 1 2 3 5 6 7 8 配套热练 (3) 此过程中墙对弹簧的冲量大小I. 答案：(3) 2mv0 【解析】 (3) 此过程中弹簧对木块和子弹整体的冲量等于墙对弹簧的冲量，由动量定理有 I＝(M＋m)v－[－(M＋m)v] 解得I＝2mv0 4 1 2 3 5 6 7 8 配套热练 8．(2025·盐城高三期中)如图所示，在光滑的水平桌面上放有右端固定挡板的长木板甲，甲的左端和中点处各有小物块乙和丙，乙与丙、丙与挡板之间的距离均为L.甲与乙、丙之间的动摩擦因数均为μ，甲、乙、丙的质量均为m.开始时，丙和甲静止，现给乙水平向右的初速度．重力加速度为g，所有碰撞均为弹性碰撞． (1) 求乙和丙碰撞前，丙受到的摩擦力大小f. 4 1 2 3 5 6 7 8 配套热练 4 1 2 3 5 6 7 8 配套热练 (2) 若乙刚好与丙不发生碰撞，求乙克服摩擦力做的功W. 4 1 2 3 5 6 7 8 配套热练 4 1 2 3 5 6 7 8 配套热练 (3) 若丙能从长木板甲上滑出，则乙的初速度v0应满足的条件． 4 1 2 3 5 6 7 8 配套热练 4 1 2 3 5 6 7 8 配套热练 4 1 2 3 5 6 7 8 配套热练 两种情景 (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＝fs＝mv－(M＋m)v2 (2) 子弹穿透木块 动量守恒mv0＝mv1＋Mv2 能量守恒Q＝fd＝mv－Mv－mv 【解析】 弹丸以水平速度v0击中沙袋后未穿出，击中瞬间动量守恒，有mv0＝(m＋5m)v，沙袋与弹丸受到细线的拉力与重力的合力提供向心力，即F－6mg＝6m，拉力变大，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；根据能量守恒得到mv＝×6mvQ，解得Q＝mv， C错误；对沙袋与弹丸，从最低点到最高点，由机械能守恒×6mv2＝ 6mgh，解得h＝，D正确． 【解析】 一质量为m的弹丸以速度v水平射入沙箱并留在其中，根据动量守恒定律有mv＝(m＋M)v′，系统损失的机械能ΔE＝mv2－(m＋M)v′2＝，若保持M、m、l不变，v变大，则系统损失的机械能变大，C正确；ΔE＝＝，由此可知若保持m、v、l不变，M变大，则系统损失的机械能变大，A 错误；ΔE＝＝，由此可知若保持M、v、l不变，m变大， 则系统损失的机械能变大，B错误；由于损失的机械能与轻绳长度l无关， 所以若保持M、m、v不变，l变大，则系统损失的机械能不变，D错误． 【解析】 (3) 设初速度为v0时，丙刚好能从长木板甲上滑出．乙和丙弹性碰撞过程，乙和丙会交换碰前速度，此后，丙相对于甲滑动，乙和甲一起向右加速，同理，丙与甲弹性碰撞过程，丙、甲会交换碰前速度，此时乙和丙速度相等且相距L，此后乙、丙相对于甲向左滑动，乙、丙会先后从甲上掉下来．当乙恰好要从甲上掉下来时，对于甲、乙、丙系统，由动量守恒可得mv0＝2mv乙丙＋mv甲 从乙刚滑上甲到乙刚好要从甲上掉下来的过程，乙 与甲和丙与甲的相对位移均为2L，由功能关系可得mv －·2mv－mv＝μmg·2L＋μmg·2L $