动量守恒板块模型习题课

动量守恒中的常见模型考点一、碰撞（1）定义：相对运动的物体相遇，在极短时间内，通过相互作用，运动状态发生显著变化的过程叫做碰撞。

（2）碰撞的特点①作用时间极短，内力远大于外力，总动量总是守恒的．②碰撞过程中，总动能不增．因为没有其它形式的能量转化为动能．<③碰撞过程中，当两物体碰后速度相等时，即发生完全非弹性碰撞时，系统动能损失最大．④碰撞过程中，两物体产生的位移可忽略．（3）碰撞的分类①弹性碰撞（或称完全弹性碰撞）如果在弹性力的作用下，只产生机械能的转移，系统内无机械能的损失，称为弹性碰撞（或称完全弹性碰撞）．此类碰撞过程中，系统动量和机械能同时守恒．②非弹性碰撞如果是非弹性力作用，使部分机械能转化为物体的内能，机械能有了损失，称为非弹性碰撞．此类碰撞过程中，系统动量守恒，机械能有损失，即机械能不守恒．③完全非弹性碰撞\如果相互作用力是完全非弹性力，则机械能向内能转化量最大，即机械能的损失最大，称为完全非弹性碰撞．碰撞物体粘合在一起，具有同一速度．此类碰撞过程中，系统动量守恒，机械能不守恒，且机械能的损失最大．（4）判定碰撞可能性问题的分析思路①判定系统动量是否守恒．②判定物理情景是否可行，如追碰后，前球动量不能减小，后球动量在原方向上不能增加；追碰后，后球在原方向的速度不可能大于前球的速度．③判定碰撞前后动能是不增加．练习题：1、甲乙两球在水平光滑轨道上同方向运动，已知它们的动量分别是P1=5kg ．m/s，P2=7kg．m/s，甲从后面追上乙并发生碰撞，碰后乙球的动量变为10 kg．m/s，则二球质量m1与m2间的关系可能是下面的哪几种（）！A、m1=m2B、2m1=m2C、4m1=m2D、6m1=m2．2、如图所示，半径和动能都相等的两个小球相向而行．甲球质量m甲大于乙球质量m乙，水平面是光滑的，两球做对心碰撞以后的运动情况可能是下述哪些情况（）A．甲球速度为零，乙球速度不为零B．两球速度都不为零C．乙球速度为零，甲球速度不为零D．两球都以各自原来的速率反向运动—A HO/OBLP}2L3、有两个完全相同的小滑块A和B，A沿光滑水平面以速度v0与静止在平面边缘O点的B发生正碰，碰撞中无机械能损失．碰后B运动的轨迹为OD曲线，如图所示．（1）已知滑块质量为m，碰撞时间为t ，求碰撞过程中A对B平均冲力的大小．（2）为了研究物体从光滑抛物线轨道顶端无初速下滑的运动，特制做一个与B平抛轨道完全相同的光滑轨道，并将该轨道固定在与OD曲线重合的位置，让A沿该轨道无初速下滑（经分析，A下滑过程中不会脱离轨道）．a．分析A沿轨道下滑到任意一点的动量pA与B平抛经过该点的动量pB的大小关系；b．在OD曲线上有一M点，O和M两点连线与竖直方向的夹角为45°．求A通过M点时的水平分速度和竖直分速度．@4、如图所示，在同一竖直面上，质量为2m的小球A静止在光滑斜面的底部，斜面高度为H＝2L。

高三物理动量守恒定律第四节碰撞板块模型专题专项训练习题集【典题强化】1．如图所示，一大小可忽略不计、质量为m1的小物体放在质量为m2的长木板的左端，长木板放在光滑的水平面上。

现让m1获得向右的速度v0，若小物体最终没有从长木板上滑落，两者间的动摩擦因数为μ。

求：（1）长木板最终的速度（2）上述过程中长木板在水平面上滑行的距离（3）上述过程经历的时间多长（4）长木板的长度至少是多少2．如图所示，质量为M=8kg的木板，放在水平地面上，木板向右运动的速度v0=5m/s时，在木板前端轻放一个大小不计，质量为m=2kg的小物块。

木板与地面、物块与木板间的动摩擦因数均为μ=0.2，g=10m/s2，求：（1）物块及木板的加速度大小（2）经多长时间两者速度相等（3）要使物块不滑离木板，木板至少多长3．如图所示，长2m，质量为2kg的木板静止在光滑水平面上，一木块质量为1kg（可视为质点），与木板之间的动摩擦因数为0.2。

要使木块在木板上从左端滑向右端而不至滑落，试求：（1）木块初速度的最大值为多少（2）若原来木块静止木板向左运动，则木板运动的最大初速度4．如图所示，图（a）表示光滑平台上，物体A以初速度v0滑到上表面粗糙的水平小车上，车与水平面间的动摩擦因数不计，图（b）为物体A与小车B的v-t图像，由此可以求得的物理量是（）A．小车上表面长度B．物体A与小车B的质量之比C．A与小车B上表面的动摩擦因数D．小车B获得的动能5．如图甲所示，质量为M的木板静止在光滑水平面上，一个质量为m的小滑块以初速度v0从木板的左端向右滑上木板。

滑块和木板速度随时间变化的图象如图乙所示，某同学根据图象作出如下一些判断，正确的是（）A．滑块与木板间始终存在相对运动B．滑块始终未离开木板C．滑块的质量大于木板的质量D．在t1时刻滑块从木板上滑出6．如图所示，平板车的质量为M，物块的质量为m。

它们的速度分别为V1、V2且V2>V1，V1与V2都是相对于地面的速度。

高三物理动量守恒定律第四节碰撞板块模型专题专项训练习题集典题强化】1．如图所示，一大小可忽略不计、质量为m1的小物体放在质量为m2 的长木板的左端，长木板放在光滑的水平面上。

现让m1 获得向右的速度v0，若小物体最终没有从长木板上滑落，两者间的动摩擦因数为μ。

求：（1）长木板最终的速度（2）上述过程中长木板在水平面上滑行的距离（3）上述过程经历的时间多长（4）长木板的长度至少是多少2．如图所示，质量为M=8kg 的木板，放在水平地面上，木板向右运动的速度v0=5m/s 时，在木板前端轻放一个大小不计，质量为m=2kg 的小物块。

木板与地面、物块与木板间的动摩擦因数均为μ=0.2，g=10m/s2，求：（1）物块及木板的加速度大小（2）经多长时间两者速度相等（3）要使物块不滑离木板，木板至少多长3．如图所示，长2m ，质量为2kg 的木板静止在光滑水平面上，一木块质量为1kg（可视为质点），与木板之间的动摩擦因数为0.2。

要使木块在木板上从左端滑向右端而不至滑落，试求：1）木块初速度的最大值为多少2）若原来木块静止木板向左运动，则木板运动的最大初速度4．如图所示，图（a）表示光滑平台上，物体 A 以初速度v0 滑到上表面粗糙的水平小车上，车与水平面间的动摩擦因数不计，图（b）为物体 A 与小车 B 的v-t 图像，由此可以求得的物理量是（）A．小车上表面长度B．物体 A 与小车 B 的质量之比C． A 与小车 B 上表面的动摩擦因数D．小车 B 获得的动能5．如图甲所示，质量为M 的木板静止在光滑水平面上，一个质量为m 的小滑块以初速度v0 从木板的左端向右滑上木板。

滑块和木板速度随时间变化的图象如图乙所示，某同学根据图象作出如下一些判断，正确的是（）A．滑块与木板间始终存在相对运动B．滑块始终未离开木板C．滑块的质量大于木板的质量 D ．在t1 时刻滑块从木板上滑出6．如图所示，平板车的质量为 M ，物块的质量为 m 。

板块模型-习题集答案解析下暴雨时，有时会发生山体滑坡或泥石流等地质灾害．某地有一倾角为（）的山坡，上面有一质量为的石板，其上下表面与斜坡平行；上有一碎石堆（含有大量泥土），和均处于静止状态，如图所示．假设某次暴雨中，浸透雨水后总质量也为（可视为质量不变的滑块），在极短时间内，、间的动摩擦因数减小为，、间的动摩擦因数减小为，、开始运动，此时刻为计时起点；在第末，的上表面突然变为光滑，保持不变．已知开始运动时，离下边缘的距离，足够长，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力．取重力加速度大小．1在时间内和加速度的大小．（1）在上总的运动时间．（2）；（1）（2）（1）方法一：在时间内，对、分别受力分析，如图所示对：，一、习题集对：，解得：，．方法二：在时间内，和的受力如图所示，其中、是与之间的摩擦力和正压力的大小，、是与之间的摩擦力和正压力的大小，方向如图所示．由滑动摩擦力公式和力的平衡条件得①，②，③，④，规定沿斜面向下为正，设和的加速度分别为和，由牛顿第二定律得⑤，⑥，联立①②③④⑤⑥式，并代入题给的条件得⑦，⑧．（2）方法一：在时，，，在后，、之间没有摩擦力，同理可得，，做减速直到减速为零，，解得，在时间内，相对于运动的距离为，此后静止不动，在上继续滑动，直到从上离开，则有，解得，所以．方法二：在时，设和的速度分别为和，则⑨，⑩，时，设和的加速度分别为和，此时与之间摩擦力为零，同理可得⑪，⑫，即做减速运动．设经过时间，的速度减为零，则有⑬，联立⑩⑫⑬式得，在时间内，相对于运动的距离为，，此后静止不动，继续在上滑动．设再经过时间后离开，则有，可得（另一解不合题意，舍去）设在上总的运动时间为，有．（利用下面的速度图线求解也可以）总总答案解析足够长的光滑水平面上，叠放在一起的物块和长木板质量均为．当板右端通过水平面上点时，物块在板的左端且向右速度为，板向左的速度，并以此时刻为计时起点．已知、间动摩擦因数，取．当板右端进入到宽的区域内时，板就会受到一个水平向左的恒力使板最终从左侧离开该区域．木板足够长，始终没有滑落板，求:2经过多长时间长木板开始向右运动．（1）板右端边刚进入边界的速度．（2）在恒力可能取值范围内，板右端处在区域内的时间与恒力的关系．（3）（1）（2）①当时，②当时，（3）（1）由牛顿第二定律，对板：，得，方向向右，得， ∴．故答案为：．（2）板进入前已与物块共速，取的初速度方向为正方向，由动量守恒定律得：，故答案为：，设丁边进入区域，刚好能达到边，则由得，得，．故答案为：．（3）设丁边进入区域后，、刚好能一起做匀变速直线运动对：，恒力：，∴①当，、一起做往式匀变速，②当，、发生相对滑动，但板做（往返式）匀变速直线运动对：，得．故答案为：①当时，②当时，．答案如图甲所示，粗糙水平面上放置一块长、质量的薄木板，一质量为的木块放在木板的右端，轻质细线左端固定在墙上，右端通过力传感器连在木块上．现对木板施加一水平向右的力，利用传感器连接计算机绘制出细线拉力与时间的关系如图乙所示．3木块与木板之间的动摩擦因数多大．（1）已知木块与地面、木板与地面之间的动摩擦因数均为，现剪断细线，对木板施加向右的恒力并开始计时，则时，木块的速度多大．（2）木块与木板之间擦因数是（1）解析时，木块的速度为（2）（1）由图乙可知，木块与木板间滑动摩擦力．则：，解得：．故答案为：木块与木板之间擦因数是．（2）剪断细线后，木块向右匀加速运动，加速度，木板向右做匀加速运动，加速度，经时间，木块离开木板，则：，解得∶，此时，木块速度，木块离开木板后，在水平面继续向右做匀减速运动，加速度再经时间，速度为零，则．故时，木块的速度为．故答案为：时，木块的速度为．答案解析如图所示，有一长度的木板放在光滑的水平面上，板上右端放一质量的物块，物块与长木板间的动摩擦因数，木板的质量为，现在木板的右端施加一水平向右的拉力．将物块视为质点，最大静摩擦力和滑动摩擦力大小相等，取．4要使物体与长木板不发生相对滑动，求拉力的最大值．（1）要使物体内从长木板上滑下，求拉力的最小值．（2）如果把作用力变为只作用后撤去，问物块能否从木板滑落？（3）要使物体与长木板不发生相对滑动，拉力的最大值为．（1）要使物体内从长木板上滑下，拉力的最小值为．（2）如果把作用力变为只作用后撤去，物块不能从木板滑落．（3）（1）物块与长木板刚要发生相对滑动时，施加的拉力为最大值，此时对物块有：解得：以物块和长木板整体为研究对象，水平方向只受到拉力作用，故有：．（2）设物块刚好经过从长木板上滑下，则物块滑动的加速度大小为：长木板的加速度大小为：内物块的位移为：内长木板运动的位移为：且有解得：．（3）长木板的加速度大小为：解得末物块的速度末长木板的速度内物块的位移为：内长木板运动的位移为：撤去外力后长木板的加速度变为设达到共速的时间为则解得内物块的位移为内长木板运动的位移则所以不滑落．5如图甲所示，有一倾角为的光滑固定斜面，斜面底端的水平面上放一质量为的木板．开始时质量为的滑块在水平向左的力作用下静止在斜面上，今将水平力变为水平向右，当滑块滑到木板上时撤去力，木块滑上木板的过程不考虑能量损失．此后滑块和木板在水平上运动的图象如图乙所示，．求答案解析水平作用力的大小；（1）滑块开始下滑时的高度；（2）木板的质量．（3）水平作用力的大小为；（1）滑块开始下滑时的高度为2.5；（2）木板的质量为1.5．（3）（1）滑块受到水平推力、重力和支持力的作用处于平衡状态，如图所示，水平推力：（2）由图乙知，滑块滑到木板上时速度为：设下滑的加速度为，由牛顿第二定律得：代入数据得：则下滑时的高度：（3）设在整个过程中，地面对木板的摩擦力为，滑块与木板间的摩擦力为由图乙知，滑块刚滑上木板时加速度为：对滑块：①此时木板的加速度：对木板：②当滑块和木板速度相等，均为：之后，连在一起做匀减速直线运动，加速度为：对整体：③联立①②③代入数据解得：6答案在倾角的固定斜面上，放一质量是的厚薄均匀的木板，在上放一质量是的物块，与间、与斜面间的动摩擦因数分别是和，且它们的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，作用在的向上拉力平行斜面．如图所示，，，，试求、都由静止开始所满足的下列三种需求：当时，与间摩擦力多大．（1）当为什么范围时、都静止．（2）当为什么范围时、一起向上运动．（3）（1）当是、都静止（2）当时、一起向上运动（3）答案如图所示，与水平方向成的传送带以恒定的速度沿顺时针方向转动，两传动轮间距，质量的长木板静止在粗糙地面上，其右端靠着传送带，现将可视为质点且质量为的滑块轻放在传送带顶端点，滑块沿传送带滑至底端并滑上长木板（传送带与长木板连接处无机械能损失）．已知滑块与传送带间的动摩擦因数为．滑块与长木板间的动摩擦因数为．长木板与地面间动摩擦因数为，，﹐，求．7滑块刚滑到长木板的速度的大小．（1）为保证滑块不从长木板上滑下，长木板的最小长度．（2）从滑块滑上长木板到二者一起停下所用的时间．（3）（1）解析（2）（3）（1）对小块从，据牛顿第二定律得：①据运动学公式： ②联立①②解得：．（2）对：在木板上的加速度为，据牛顿第二定律得：，，对：其加速度，同理得：，，设和经后达到共速，，解得，所以达到共速时，对地位移，对地位移．则木板的长度至少为：．（3）共速后，对，据牛顿第二定律：，，从共速到停下的时间，所以所用时间：．A.如图所示，足够长的传送带与水平面夹角为，在传送带上某位置轻轻放置一小木块，小木块与传送带间动摩擦因素为．小木块速度随时间变化关系如图所示，、已知，则（ ）传送带一定顺时针转动8答案解析B.C.D.传送带的速度等于后滑块的加速度为BC A 选项：若传送带顺时针转动，当滑块下滑（），将一直匀加速到底端；当滑块上滑（），先匀加速运动，在速度相等后匀速运动，两种均不符合运动图象；故传送带是逆时针转动，故A 错误；B 选项：滑块在内，滑动摩擦力向下做匀加速下滑，，由图可知，，则，故B 正确；C 选项：只有当滑块的速度等于传送带的速度时，滑块所受的摩擦力变成斜向上，故传送带的速度等于，故C 正确；D 选项：后的加速度，代入值得，故D 错误．故选BC.。

2022年高考物理考前专练——动量守恒与板块模型1．如甲所示，长木板A 放在光滑的水平面上，质量为2kg m =的另一物体B 以水平速度03m/s v =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，则下列说法正确的是（ ）A ．木板获得的动能为1JB ．系统损失的机械能为4JC ．木板A 的最小长度为1.5mD ．A 、B 间的动摩擦因数为0.12．如图所示，光滑的水平面上放置质量为M 的长木板，质量为m 的物体放在长木板上表面，已知M =2m ，t =0时刻给长木板和物体等大反向的速度v =6m/s 。

使二者开始运动，经过一段时间长木板和物体共速，物体始终没有离开长木板。

则在该过程中，下列说法正确的是（ ）A ．物体的最小速度为2m/sB ．当长木板的速度为3m/s 时，物体的速度为-3m/sC ．当长木板的速度为3.5m/s 时，物体在加速运动D ．当长木板的速度为2.5m/s 时，物体在加速运动3．如图所示，质量10.3kg m =的小车静止在光滑的水平面上，车长 1.5m L =，现有质量20.2kg m =可视为质点的物块，以水平向右的速度0 2.0m /s v =从左端滑上小车，最后在车面上某处与小车保持相对静止，物块与车面的动摩擦因数0.5μ=，取2g 10m /s =则（ ）A ．物块与小车共同速度大小是0.6m/sB ．物块在车面上滑行的时间0.24s t =C ．小车运动的位移大小0.06m x =D ．要使物块不从小车右端滑出，物块滑上小车左端的速度v 不超过5m/s4．如题图所示，形状相同且足够长的木板A 、B 静止在光滑水平面上，物块C 静止在B 的右侧。

某时刻木板A 以水平向右的速度v 与木板B 发生弹性碰撞，碰撞时间极短可不计。

若A 、B 、C 的质量分别为km 、m 、1m k，其中0k >，B 、C 之间粗糙，不计空气阻力，则（ ）A ．A 、B 碰撞后A 将水平向左运动B ．A 、B 、C 构成的系统在整个过程中动量守恒，机械能不守恒 C ．A 、B 碰撞后一定不会发生第二次碰撞D ．A 、B 碰撞后仍可能会再次发生碰撞5．如图所示一平板车A 质量为2m ，静止于光滑水平面上，其右端与竖直固定挡板相距为L 。