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文檔簡介
專題21子彈打木塊模型和板塊模型一.選擇題(共11小題)1.(2023秋?常熟市校級(jí)月考)光滑的水平面上靜止放置著兩個(gè)緊靠的長方體木塊和,子彈以初速度正對(duì)射入,子彈在木塊和中穿行時(shí)和木塊的相互作用力大小恒定,在此后的過程用中和的圖像如圖所示,若、、的質(zhì)量分別為、、,子彈恰好未從穿出,則以下推理正確的是A. B. C. D.木塊和的厚度一樣2.(2023春?南關(guān)區(qū)校級(jí)期末)長為,質(zhì)量為的木塊靜止在光滑水平面上。質(zhì)量為的子彈以水平速度射入木塊并從中射出。已知從子彈射入到射出木塊移動(dòng)的距離為,則子彈穿過木塊所用的時(shí)間為A. B. C. D.3.(2023春?沙依巴克區(qū)校級(jí)期末)如圖所示,兩木塊、用輕質(zhì)彈簧連在一起,置于光滑的水平面上、一顆子彈水平射入木塊,并留在其中、在子彈打中木塊及彈簧被壓縮的整個(gè)過程中,對(duì)子彈、兩木塊和彈簧組成的系統(tǒng),下列說法中正確的是A.動(dòng)量守恒、機(jī)械能守恒 B.動(dòng)量不守恒、機(jī)械能守恒 C.動(dòng)量守恒、機(jī)械能不守恒 D.動(dòng)量、機(jī)械能都不守恒4.(2023春?呈貢區(qū)校級(jí)期中)如圖所示,木塊靜止在光滑水平面上,子彈、從木塊兩側(cè)同時(shí)射入木塊,最終都停在木塊中,這一過程中木塊始終保持靜止。已知子彈射入深度大于子彈射入的深度,則可判斷A.子彈在木塊中運(yùn)動(dòng)時(shí)間 B.子彈質(zhì)量 C.子彈入射時(shí)的初速度 D.子彈入射時(shí)的初動(dòng)能5.(2023?海淀區(qū)校級(jí)模擬)質(zhì)量為的子彈以某一初速度擊中靜止在光滑水平地面上質(zhì)量為的木塊,并陷入木塊一定深度后與木塊相對(duì)靜止,甲、乙兩圖表示了這一過程開始和結(jié)束時(shí)子彈和木塊可能的相對(duì)位置,設(shè)木塊對(duì)子彈的阻力大小恒定,下列說法正確的是A.越大,子彈射入木塊的時(shí)間越短 B.越大,子彈射入木塊的深度越小 C.無論、、的大小如何,都只可能是甲圖所示的情形 D.若較小,則可能是甲圖所示情形;若較大,則可能是乙圖所示情形6.(2022秋?桂林期末)如圖所示,木塊與水平桌面間的接觸面是光滑的,子彈沿水平方向射入木塊后留在其中,并將彈簧壓縮到最短.若將子彈、木塊和彈簧合在一起作為系統(tǒng),則此系統(tǒng)在從子彈開始射入木塊到彈簧被壓縮至最短的整個(gè)過程中A.動(dòng)量守恒,機(jī)械能不守恒 B.動(dòng)量不守恒,機(jī)械能不守恒 C.動(dòng)量不守恒,機(jī)械能守恒 D.動(dòng)量守恒,機(jī)械能守恒7.(2023春?武漢期末)如圖所示,一質(zhì)量為的長木板放在光滑水平地面上,在其右端放一個(gè)質(zhì)量為的小木塊。給和以大小均為、方向相反的初速度,使開始向左運(yùn)動(dòng),開始向右運(yùn)動(dòng),始終沒有滑離。在做加速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間內(nèi),的速度大小可能是A. B. C. D.8.(2023?雁塔區(qū)校級(jí)三模)如圖所示,質(zhì)量為的長木板放在光滑的水平面上,質(zhì)量為的木塊放在長木板的左端,一顆質(zhì)量為的子彈以速度射入木塊并留在木塊中,當(dāng)木塊滑離木板時(shí)速度為,木塊在木板上滑行的時(shí)間為,則下列說法錯(cuò)誤的是A.木塊獲得的最大速度為 B.木塊滑離木板時(shí),木板獲得的速度大小為 C.木塊在木板上滑動(dòng)時(shí),木塊與木板之間的滑動(dòng)摩擦力大小為 D.因摩擦產(chǎn)生的熱量等于子彈射入木塊后子彈和木塊減少的動(dòng)能與木板增加的動(dòng)能之差9.(2023?鹽城一模)質(zhì)量為的矩形木板,放在光滑水平面上,、、是的4等分點(diǎn)。質(zhì)量為的物塊以一定的初速度從點(diǎn)水平滑上粗糙木板,物塊的寬度不計(jì),且,經(jīng)過一段時(shí)間物塊停在木板上。若圖是物塊剛滑上木板時(shí)的物塊與板的位置狀態(tài),下圖是物塊剛與木板達(dá)到共同速度時(shí)的位置,下列示意圖正確的是A. B. C. D.10.(2023?南昌一模)如圖1所示,物塊與木板靜止在光滑水平地面上,現(xiàn)給物塊一初速度,后兩物體相對(duì)靜止一起勻速運(yùn)動(dòng),它們的位移—時(shí)間圖像如圖2所示,、兩物體的質(zhì)量比為A. B. C. D.11.(2022秋?宜豐縣校級(jí)期末)圖甲中,長為的長木板靜止于光滑水平面上,小物塊位于木板的右端點(diǎn)。時(shí),木板以速度開始向右滑動(dòng),小物塊恰好沒有從長木板上滑落。圖乙為物塊與木板運(yùn)動(dòng)的圖象,則A.物塊質(zhì)量是木板質(zhì)量的 B.物塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為 C.內(nèi),物塊與木板損失的動(dòng)能為木板初動(dòng)能的 D.物塊的最大動(dòng)能是木板初動(dòng)能的二.多選題(共6小題)12.(2023春?彌勒市校級(jí)期末)如圖所示,一子彈以初速度擊中靜止在光滑的水平面上的木塊,最終子彈未能射穿木塊,射入的深度為,木塊加速運(yùn)動(dòng)的位移為。則以下說法正確的是A.子彈動(dòng)能的減少量等于系統(tǒng)動(dòng)能的減少量 B.子彈動(dòng)量變化量的大小等于木塊動(dòng)量變化量的大小 C.摩擦力對(duì)木塊做的功等于摩擦力對(duì)子彈做的功 D.子彈對(duì)木塊做的功等于木塊動(dòng)能的增量13.(2023春?城口縣校級(jí)期末)如圖所示,質(zhì)量為,長度為的木塊置于光滑的水平面上,質(zhì)量為的子彈以初速度水平向右射入木塊,穿出木塊時(shí)速度為,設(shè)木塊對(duì)子彈的阻力始終保持不變,則下列說法正確的有A.子彈穿透木塊后,木塊速度為 B.子彈和木塊增加的內(nèi)能為 C.若將木塊固定,子彈仍以相同速度水平射向木塊,子彈穿出時(shí)速度為 D.若將木塊固定,子彈仍以相同速度水平射向木塊,系統(tǒng)產(chǎn)生的內(nèi)能為14.(2022秋?讓胡路區(qū)校級(jí)期末)一輕質(zhì)彈簧兩端分別連著木塊和,靜止于光滑的水平面上。木塊被水平飛行的初速度為的子彈射中并鑲嵌在其中,已知木塊的質(zhì)量為,的質(zhì)量是的,子彈的質(zhì)量是的,則A.子彈擊中木塊后,與的共同速度為 B.子彈擊中木塊后,與的共同速度為 C.彈簧壓縮到最短時(shí)的彈性勢能為 D.彈簧壓縮到最短時(shí)的彈性勢能為15.(2022秋?東莞市期末)如圖甲,質(zhì)量的子彈水平射入靜止在水平地面上的木塊并留在其中,此后木塊運(yùn)動(dòng)的圖像如圖乙所示,其中表示木塊的位移,表示木塊運(yùn)動(dòng)的時(shí)間。已知木塊的質(zhì)量為,重力加速度取,下列說法正確的是A.木塊與水平地面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.8 B.子彈射入木塊過程中,子彈損失的機(jī)械能為 C.保持子彈射入木塊時(shí)的初速度不變,若子彈一的質(zhì)量越大,系統(tǒng)損失的機(jī)械能越多(子彈未射出木塊) D.保持子彈射入木塊時(shí)的初速度不變,若木塊的質(zhì)量越大,子彈對(duì)木塊的沖量越大(子彈未射出木塊)16.(2023秋?南關(guān)區(qū)校級(jí)月考)如圖所示,一質(zhì)量為、長為的木板靜止在光滑水平面上,其左側(cè)固定一勁度系數(shù)為的水平輕質(zhì)彈簧,彈簧原長為,右側(cè)用一不可伸長的輕質(zhì)細(xì)繩連接于豎直墻上。現(xiàn)使一可視為質(zhì)點(diǎn)的小物塊以初速度從木板的右端無摩擦地向左滑動(dòng),而后壓縮彈簧。設(shè)的質(zhì)量為,當(dāng)時(shí)細(xì)繩恰好被拉斷。已知彈簧彈性勢能的表達(dá)式,其中為勁度系數(shù),為彈簧的壓縮量。則A.細(xì)繩所能承受的最大拉力 B.當(dāng)時(shí),小物塊滑離木板時(shí)木板運(yùn)動(dòng)的對(duì)地位移 C.當(dāng)時(shí),細(xì)繩被拉斷后長木板的最大加速度 D.為保證小物塊在運(yùn)動(dòng)過程中速度方向不發(fā)生變化,應(yīng)大于等于217.(2023?江漢區(qū)開學(xué))如圖所示,質(zhì)量均為足夠長的木板和物塊靜止在光滑水平面上,質(zhì)量為的物塊以的初速度從左端滑上,當(dāng)?shù)乃俣葹闀r(shí)與發(fā)生碰撞并立即與共速.已知、可視為質(zhì)點(diǎn),與之間的動(dòng)摩擦因數(shù),重力加速度,則A.、碰撞前,的加速度大小為 B.、碰撞前,相對(duì)的位移大小為 C.、碰撞后的瞬間,的速度大小為 D.若恰不從上滑下來,則的長度為三.計(jì)算題(共7小題)18.(2023秋?大連期中)如圖,小車質(zhì)量為,滑塊質(zhì)量為,滑塊置于小車上方且距小車左端距離為,滑塊和小車兩者以的速度水平向右勻速,水平面光滑。質(zhì)量為的子彈以的速度水平向左飛行,瞬間擊中滑塊并留在其中,之后一段時(shí)間滑塊和小車發(fā)生相對(duì)滑動(dòng),最終滑塊剛好不會(huì)從小車上掉下,求:(1)子彈擊中滑塊后瞬間滑塊的速度大小;(2)小車最終運(yùn)動(dòng)的速度大小;(3)從子彈擊中滑塊開始小車向右運(yùn)動(dòng)的最長時(shí)間。19.(2023春?市校級(jí)期末)如圖所示,在光滑水平面上有一輛質(zhì)量的平板小車,小車上表面離地高度為,小車右端有一個(gè)質(zhì)量的木塊(木塊可視為質(zhì)點(diǎn)),小車與木塊一起靜止在地面上。一顆質(zhì)量的子彈以的初速度水平向右飛行,瞬間擊中小車并留在其中。木塊與小車上表面之間的動(dòng)摩擦因數(shù).(1)如果木塊剛好不從小車上掉下,求小車長度;(2)如果小車長度,求木塊落地瞬間與小車左端的水平距離。20.(2023春?吉林期末)如圖所示,兩物塊、并排靜置于高的光滑水平桌面上,物塊的質(zhì)量均為.一顆質(zhì)量的子彈以的水平速度從左面射入,子彈射穿后接著射入并留在中,此時(shí)、都沒有離開桌面.已知物塊的長度為,離開桌面后,落地點(diǎn)到桌邊的水平距離.設(shè)子彈在物塊、中穿行時(shí)受到的阻力大小相等,取.(平拋過程中物塊看成質(zhì)點(diǎn))求:(1)物塊和物塊離開桌面時(shí)速度的大小分別是多少;(2)子彈在物塊中打入的深度;(3)若使子彈在物塊中穿行時(shí)物塊未離開桌面,則物塊到桌邊的最小初始距離.21.(2023?濰坊模擬)如圖所示,在光滑水平面上放著一質(zhì)量為的木塊,在木塊正上方處有一固定懸點(diǎn),在懸點(diǎn)和木塊之間用一根長的不可伸長的輕繩鏈接。有一質(zhì)量的子彈以初速度水平射入木塊并留在其中,輕繩繃緊后木塊和子彈繞點(diǎn)在豎直面內(nèi)剛好能到達(dá)最高點(diǎn)。忽略空氣阻力,子彈進(jìn)入木塊并相對(duì)木塊靜止后整體可以看作質(zhì)點(diǎn),。求:(1)子彈的初速度大小;(2)從子彈開始進(jìn)入木塊到輕繩繃緊后的過程中,系統(tǒng)機(jī)械能的損失△。22.(2023春?呈貢區(qū)校級(jí)期中)如圖所示,質(zhì)量為的子彈以水平速度擊中并穿過質(zhì)量分別為、的兩木塊。所用時(shí)間分別為△和△。開始兩木塊挨在一起靜止在光滑水平地面上,已知子彈在兩木塊中所受阻力大小恒為;則子彈穿過兩木塊后、及子彈的速度各為多少?23.(2023?紅橋區(qū)一模)如圖所示,兩個(gè)質(zhì)量都為的木塊、用輕質(zhì)彈簧相連放在光滑的水平地面上,一顆質(zhì)量為的子彈以速度射向塊并嵌在其中,求:(1)打擊過程中生的熱;(2)彈簧被壓縮后的最大彈性勢能。24.(2023?湖北模擬)如圖所示,“”形木板靜置于足夠大的光滑水平地面上,物塊靜置在上某處,底面光滑的物塊靜置在右側(cè)到的距離處,與右端的距離。現(xiàn)對(duì)施加一大小、方向水平向右的恒定推力,經(jīng)過一段時(shí)間后撤去推力,此時(shí)與恰好發(fā)生彈性正碰,碰撞時(shí)間極短,再經(jīng)過一段時(shí)間與右端碰撞并瞬間粘在一起。已知、的質(zhì)量均為,的質(zhì)量為,、間的動(dòng)摩擦因數(shù),取重力加速度大小,認(rèn)為最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力,、均視為質(zhì)點(diǎn),物塊始終未滑離木板。求:(1)施加推力時(shí)的加速度大小;(2)、第一次碰撞后瞬間的速度大小以及的速度大小;(3)從撤去推力到與右端碰撞的時(shí)間。四.解答題(共1小題)25.(2023?重慶開學(xué))如圖所示,是由兩部分光滑軌道平滑連接在一起組成的,為水平軌道,是半徑為的半圓弧軌道,。質(zhì)量為的小物塊,靜止在軌道上,一顆質(zhì)量為子彈水平射入物塊但未穿出,物塊與子彈一起運(yùn)動(dòng),恰能貼著軌道內(nèi)側(cè)通過最高點(diǎn)從點(diǎn)飛出.取重力加速度,求:(1)子彈擊中物塊前的速度;(2)物塊與子彈一起剛滑上圓弧軌道點(diǎn)時(shí),對(duì)軌道的壓力。參參考答案一.選擇題(共11小題)1.【答案】【解答】解:.子彈在木塊和中穿行時(shí)和木塊的相互作用力大小恒定,則子彈做勻減速運(yùn)動(dòng),由圖像可知子彈的加速度為時(shí)子彈的速度為規(guī)定向右為正方向,內(nèi)由動(dòng)量守恒定律得規(guī)定向右為正方向,內(nèi)由動(dòng)量守恒定律得解得故錯(cuò)誤,正確;.根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)結(jié)合圖像可知的厚度為根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)結(jié)合圖像可知的厚度為可知木塊和的厚度不一樣,故錯(cuò)誤;故選:。2.【答案】【解答】解:設(shè)子彈射穿木塊后子彈的速度為,木塊最終速度為,子彈和木塊系統(tǒng)動(dòng)量守恒,以子彈初速度方向?yàn)檎较蛴蓜?dòng)量守恒定律可得:設(shè)子彈對(duì)木塊的作用力為,則對(duì)木塊:對(duì)子彈:對(duì)木塊由動(dòng)量定理:聯(lián)立解得:,故錯(cuò)誤正確。故選:。3.【答案】【解答】解:在子彈打中木塊及彈簧壓縮的過程中,對(duì)子彈、兩木塊和彈簧組成的系統(tǒng),系統(tǒng)所受合外力為零,根據(jù)系統(tǒng)動(dòng)量守恒條件,可知系統(tǒng)的動(dòng)量守恒。在此過程中,除彈簧彈力做功外,還有摩擦力對(duì)系統(tǒng)做功,根據(jù)系統(tǒng)機(jī)械能守恒條件,可知系統(tǒng)機(jī)械能不守恒。故錯(cuò)誤,正確。故選:。4.【答案】【解答】解:、子彈、從木塊兩側(cè)同時(shí)射入木塊,木塊始終保持靜止,則木塊所受合力始終為零,則兩側(cè)子彈對(duì)木塊的作用力必然等大反向且同時(shí)存在,即兩子彈在木塊中運(yùn)動(dòng)時(shí)間必定相等,否則木塊所受合力將不為零,將會(huì)運(yùn)動(dòng)。故錯(cuò)誤。、由于木塊始終保持靜止?fàn)顟B(tài),則兩子彈對(duì)木塊的推力大小相等,由牛頓第三定律可知,兩子彈所受木塊的阻力大小相等,設(shè)阻力大小為,根據(jù)動(dòng)能定理有對(duì)子彈,得對(duì)子彈,得由于,則有子彈入射時(shí)的初動(dòng)能,故錯(cuò)誤;、兩子彈和木塊組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒,以向右為正,、初速度大小分別為、,則有又得初速度,進(jìn)而得,故正確,錯(cuò)誤。故選:。5.【答案】【解答】解:、子彈與木塊組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒,設(shè)子彈和木塊的共同速度為,以向右為正方向,由動(dòng)量守恒定律得:,解得:設(shè)子彈受到的阻力大小為,子彈射入木塊的時(shí)間為。對(duì)子彈,由動(dòng)量定理得:,聯(lián)立解得:,可知,越大,越小,越長,故錯(cuò)誤;、設(shè)子彈射入木塊的深度為,根據(jù)系統(tǒng)的能量守恒得:,聯(lián)立解得,可知,越大,越小,越大,故錯(cuò)誤;、設(shè)子彈從開始射入到與木塊相對(duì)靜止的過程木塊的位移為,對(duì)木塊,根據(jù)動(dòng)能定理得:,結(jié)合,得則,即,所以,無論、、的大小如何,都只可能是甲圖所示的情形,故正確,錯(cuò)誤。故選:。6.【答案】【解答】解:系統(tǒng)在從子彈開始射入到彈簧被壓縮至最短的整個(gè)過程中,由于墻壁對(duì)彈簧有力的作用,所以系統(tǒng)所受的外力之和不為零,所以系統(tǒng)動(dòng)量不守恒。在整個(gè)過程中,由于子彈射入木塊的過程中有內(nèi)能產(chǎn)生,所以系統(tǒng)機(jī)械能不守恒,故正確,錯(cuò)誤。故選:。7.【答案】【解答】解:以、組成的系統(tǒng)為研究對(duì)象,因?yàn)橄到y(tǒng)不受外力,則系統(tǒng)動(dòng)量守恒,選擇水平向右的方向?yàn)檎较颍瑥拈_始運(yùn)動(dòng)到的速度為零的過程中,根據(jù)動(dòng)量守恒定律可得:代入數(shù)據(jù)解得:當(dāng)從開始運(yùn)動(dòng)到、共速的過程中,根據(jù)動(dòng)量守恒定律可得:代入數(shù)據(jù)解得:木塊加速運(yùn)動(dòng)的過程為其速度為零至與共速,此過程中始終減速,則在木塊正在做加速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間內(nèi),的速度范圍為,故正確,錯(cuò)誤;故選:。8.【答案】【解答】解:、子彈射入木塊的瞬間木塊獲得的速度最大,取向右為正方向,對(duì)子彈和木塊組成的系統(tǒng),由動(dòng)量守恒定律得,可得,木塊獲得的最大速度。故正確。、木塊滑離木板時(shí),取向右方向?yàn)檎瑢?duì)木板和木塊(包括子彈)系統(tǒng):解得:,故錯(cuò)誤。、木塊在木板上滑動(dòng)時(shí),對(duì)木板,以向右方向?yàn)檎蓜?dòng)量定理得,得,故正確;、由能量守恒定律可知,木塊在木板上滑動(dòng)時(shí),因摩擦產(chǎn)生的熱量等于子彈射入木塊后子彈和木塊減少的動(dòng)能與木板增加的動(dòng)能之差,故正確。本題選錯(cuò)誤的,故選:。9.【答案】【解答】解:設(shè)物塊剛滑上木板時(shí)的速度為,共速后的速度為,地面光滑,物塊與木板組成的系統(tǒng)所受合外力為零,系統(tǒng)動(dòng)量守恒,取向右為正方向,根據(jù)動(dòng)量守恒定律得:對(duì)木板有:設(shè)相對(duì)位移為△,對(duì)物塊有:聯(lián)立解得:因?yàn)椋视校航獾谩鞴收_,錯(cuò)誤。故選:。10.【答案】【解答】解:物塊滑上木板后做勻減速直線運(yùn)動(dòng),做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng),直到、的速度相等,設(shè)、的共同速度為,的初速度大小為,由圖2所示圖象可知,的平均速度,的平均速度,解得:,物體與木板組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒,以向右為正方向,由動(dòng)量守恒定律得:,代入數(shù)據(jù)解得:,故正確,錯(cuò)誤。故選:。11.【答案】【解答】解:、長木板與小物塊組成的系統(tǒng)所受合外力為零,系統(tǒng)動(dòng)量守恒,以向右為正方向,由動(dòng)量守恒定律得:,解得:,故錯(cuò)誤;、小物塊恰好沒有從長木板上滑落,小物塊相對(duì)長木板滑行的距離等于木板長度,設(shè)物塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為,對(duì)小物塊與長木板組成的系統(tǒng),由能量守恒定律得:,解得:,故正確;、由能量守恒定律可知,內(nèi)物塊與木板損失的動(dòng)能△,損失的動(dòng)能為木板初動(dòng)能的,故錯(cuò)誤;、木塊獲得的最大動(dòng)能,故錯(cuò)誤。故選:。二.多選題(共6小題)12.【答案】【解答】解:、子彈射入木塊的過程,要產(chǎn)生內(nèi)能,由能量守恒定律知子彈動(dòng)能的減少量大于系統(tǒng)動(dòng)能的減少量,故錯(cuò)誤;、子彈擊中木塊過程速度減小動(dòng)量減小,木塊速度增大動(dòng)量增大,子彈和木塊組成的系統(tǒng)所受合力為零,系統(tǒng)動(dòng)量守恒,由動(dòng)量守恒定律可知,子彈與木塊動(dòng)量變化量大小相等,方向相反。故正確;、摩擦力對(duì)木塊做的功為,摩擦力對(duì)子彈做的功大小為,可知二者不等,故錯(cuò)誤;、對(duì)木塊由動(dòng)能定理得:△,即子彈對(duì)木塊做的功等于木塊動(dòng)能的增量,故正確。故選:。13.【答案】【解答】解:、子彈與木塊組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒,以向右為正方向,由動(dòng)量守恒定律得:,解得:,故正確;、子彈射穿木塊過程,由能量守恒定律得:,解得:,故正確;、子彈射出木塊過程產(chǎn)生的內(nèi)能:,阻力:,木塊固定子彈射穿木塊過程,對(duì)子彈,由動(dòng)能定理得:,解得:,故錯(cuò)誤;、木塊固定,子彈射出木塊過程中系統(tǒng)產(chǎn)生的內(nèi)能:,故正確;故選:。14.【答案】【解答】解:.對(duì)子彈、滑塊、和彈簧組成的系統(tǒng),子彈射入的過程時(shí)間極短,規(guī)定向右為正方向,根據(jù)動(dòng)量守恒定律可得解得故正確,錯(cuò)誤;.對(duì)子彈、滑塊、和彈簧組成的系統(tǒng),、速度相等時(shí)彈簧被壓縮到最短。壓編彈簧最短時(shí),與具有共同的速度,規(guī)定向右為正方向,根據(jù)動(dòng)量守恒定律有此時(shí)彈簧的彈性勢能為,由能量守恒定律得解得故正確,錯(cuò)誤。故選:。15.【答案】【解答】解:、根據(jù)圖乙可得,整理可得結(jié)合勻變速直線運(yùn)動(dòng)位移與時(shí)間關(guān)系可知子彈留在木塊中一起做勻減速直線運(yùn)動(dòng)的初速度和加速度大小分別為,以子彈、木塊為整體,根據(jù)牛頓第二定律可得解得木塊與水平地面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為,故正確;、設(shè)子彈射入木塊前的初速度為,設(shè)向右為正方向,根據(jù)動(dòng)量守恒可得,代入數(shù)據(jù)解得子彈損失的機(jī)械能,代入數(shù)據(jù)解得△,故錯(cuò)誤;、設(shè)子彈射入木塊前的初速度為,根據(jù)動(dòng)量守恒可得,解得該過程中系統(tǒng)損失的機(jī)械能為可知保持子彈射入木塊時(shí)的初速度不變,若子彈的質(zhì)量越大,系統(tǒng)損失的機(jī)械能越多;根據(jù)動(dòng)量定理,子彈對(duì)木塊的沖量為,可知保持子彈射入木塊時(shí)的初速度不變,若木塊的質(zhì)量越大,子彈對(duì)木塊的沖量越大,故正確。故選:。16.【答案】【解答】解:、當(dāng)時(shí),的質(zhì)量為,細(xì)繩恰好被拉斷。細(xì)繩拉斷后小物塊和長木板組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒,以向左為正方向,由動(dòng)量守恒定律得:則小物塊滑離木板時(shí),二者的位移大小關(guān)系為:又根據(jù)它們的幾何關(guān)系有:聯(lián)立以上幾式解得:,故正確;、當(dāng)時(shí),設(shè)細(xì)繩被拉斷瞬間小物塊速度大小為,則有:細(xì)繩拉斷后,小物塊和長木板之間通過彈簧的彈力發(fā)生相互作用,當(dāng)彈簧被壓縮至最短時(shí),長木板的加速度最大,此時(shí)小物塊和長木板的速度相同,設(shè)其大小為,彈簧壓縮量為,以向左為正方向,由動(dòng)量守恒得:由能量守恒定律得:對(duì)長木板,根據(jù)牛頓第二定律有:聯(lián)立方程解得:,故錯(cuò)誤;、由題意,時(shí),細(xì)繩不會(huì)被拉斷,木板保持靜止,小物塊向左運(yùn)動(dòng)壓縮彈簧后必將反向運(yùn)動(dòng)。時(shí),小物塊向左運(yùn)動(dòng)將彈簧壓縮后細(xì)繩被拉斷,設(shè)此時(shí)小物塊速度大小為,由能量守恒定律得:設(shè)彈簧恢復(fù)原長時(shí)小物塊速度恰減小為零,此時(shí)木板的速度為,以向左為正方向,由動(dòng)量守恒定律得:由能量守恒定律得:聯(lián)立方程解得:為保證小物塊在運(yùn)動(dòng)過程中速度方向不發(fā)生變化,應(yīng)大于等于2,故正確。、細(xì)繩恰好被拉斷時(shí),的速度為0,細(xì)繩拉力為,設(shè)此時(shí)彈簧的壓縮量為,則有:由能量關(guān)系,有:解得:,故正確。故選:。17.【答案】【解答】解:、設(shè)、的質(zhì)量均為,的質(zhì)量為。對(duì)木板受力分析,根據(jù)牛頓第二定律可得:,解得:,故正確;、同理,、碰撞前,對(duì)物塊有:,代入數(shù)據(jù)解得:、碰撞前經(jīng)歷的時(shí)間為:可知、碰撞之前,物塊的速度為:、碰撞之前,根據(jù)位移—時(shí)間公式有:、可得相對(duì)滑動(dòng)的距離:△,故錯(cuò)誤;、、碰撞過程,二者動(dòng)量守恒,以向右為正方向有:,解得:,故錯(cuò)誤;、設(shè)、碰撞后直至三者共速過程,物塊相對(duì)木板運(yùn)動(dòng)的位移大小為△,系統(tǒng)動(dòng)量守恒、能量守恒,則有:△聯(lián)立解得:△故木板的長度△△,故正確。故選:。三.計(jì)算題(共7小題)18.【答案】(1)子彈擊中滑塊后瞬間滑塊的速度大小為;(2)小車最終運(yùn)動(dòng)的速度大小為;(3)從子彈擊中滑塊開始小車向右運(yùn)動(dòng)的最長時(shí)間為。【解答】解析:(1)設(shè)子彈射入木塊后子彈與木塊的共同速度為,以水平向左為正方向,則由動(dòng)量守恒定律有代入數(shù)據(jù)解得(2)木塊和子彈恰好不從小車上掉下來,則木塊和子彈相對(duì)小車滑行時(shí),跟小車具有共同速度,設(shè)向左為正方向,則由動(dòng)量守恒定律有代入數(shù)據(jù)解得(3)由能量守恒定律有由功能關(guān)系有解得設(shè)向左為正方向,根據(jù)動(dòng)量定理得解得答:(1)子彈擊中滑塊后瞬間滑塊的速度大小為;(2)小車最終運(yùn)動(dòng)的速度大小為;(3)從子彈擊中滑塊開始小車向右運(yùn)動(dòng)的最長時(shí)間為。19.【解答】解:(1)子彈射入小車的過程,取向右為正方向,以子彈和小車為研究對(duì)象,根據(jù)動(dòng)量守恒定律得。其中解得木塊剛好不從小車上掉下時(shí),兩者速度相同,設(shè)為。根據(jù)動(dòng)量守恒定律和能量守恒定律得。聯(lián)立解得(2)設(shè)木塊離開小車時(shí),木塊和小車的速度分別為和。取向右為正方向,根據(jù)動(dòng)量守恒定律和能量守恒定律得。木塊離開小車后做平拋運(yùn)動(dòng),小車向右做勻速直線運(yùn)動(dòng),則木塊落地瞬間與小車左端的水平距離聯(lián)立解得答:(1)小車長度是。(2)木塊落地瞬間與小車左端的水平距離是。20.【解答】解:(1)子彈射穿物塊后,以速度沿桌面水平向右勻速運(yùn)動(dòng),離開桌面后做平拋運(yùn)動(dòng),由平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律得:在豎直方向:,代入數(shù)據(jù)解得:,離開桌邊的速度:,設(shè)子彈射入物塊后,子彈與的共同速度為,子彈擊中木塊過程系統(tǒng)動(dòng)量守恒,以子彈的初速度方向?yàn)檎较颍蓜?dòng)量守恒守恒定律得:,代入數(shù)據(jù)解得:;(2)設(shè)子彈離開時(shí)的速度為,子彈與物塊作用過程系統(tǒng)動(dòng)量守恒,以子彈初速度方向?yàn)檎较颍蓜?dòng)量守恒定律得:,代入數(shù)據(jù)解得:,子彈在物塊中穿行的過程中,由能量守恒定律得:①子彈在物塊中穿行的過程中,由能量守恒得:②由①②解得:;(3)子彈在物塊中穿行的過程中,物塊在水平桌面上的位移為,由動(dòng)能定理得:③子彈在物塊中穿行的過程中,物塊在水平桌面上的位移為,由動(dòng)能定理得:④由②③④解得物塊到桌邊的最小距離:,代入數(shù)據(jù)解得:;答:(1)物塊和物塊離開桌面時(shí)速度的大小分別是、;(2)子彈在物塊中打入的深度為;(3)若使子彈在物塊中穿行時(shí)物塊未離開桌面,則物塊到桌邊的最小初始距離為.21.【答案】(1)子彈的初速度大小為;(2)從子彈開始進(jìn)入木塊到輕繩繃緊后的過程中,系統(tǒng)機(jī)械能的損失△為。【解答】解:(1)對(duì)木塊和子彈整體在最高點(diǎn)受力分析,由木塊和子彈的重力剛好提供向心力。設(shè)最高點(diǎn)時(shí)物塊和子彈的速度為,由牛頓第二定律得代入數(shù)據(jù)解得:設(shè)繩子剛繃緊時(shí)木塊和子彈的速度為,繩與水平面間的夾角為。由幾何知識(shí)得:,則繃緊后沿繩子方向速度變?yōu)榱悖怪崩K子方向速度為。從細(xì)繩繃緊后到最高點(diǎn),由動(dòng)能定理得:代入數(shù)據(jù)解得:子彈射入木塊過程中,取向右為正方向,由動(dòng)量守恒定律得代入數(shù)據(jù)解得:(2)根據(jù)能量守恒定律,整個(gè)過程中機(jī)械能的損失為:代入數(shù)據(jù)解得:△答:(1)子彈的初速度大小為;(2)從子彈開始進(jìn)入木塊到輕繩繃緊后的過程中,系統(tǒng)機(jī)械能的損失△為。22.【答案】子彈穿過兩木塊后、及子彈的
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