高考物理二輪復習專項訓練模型34 板塊模型（原卷版）

模型34動量板塊模型1.（2023高考山東高中學業(yè)水平等級考試）如圖所示，物塊A和木板B置于水平地面上，固定光滑弧形軌道末端與B的上表面所在平面相切，豎直擋板P固定在地面上。作用在A上的水平外力，使A與B以相同速度SKIPIF1<0向右做勻速直線運動。當B的左端經(jīng)過軌道末端時，從弧形軌道某處無初速度下滑的滑塊C恰好到達最低點，并以水平速度v滑上B的上表面，同時撤掉外力，此時B右端與P板的距離為s。已知SKIPIF1<0，SKIPIF1<0，SKIPIF1<0，SKIPIF1<0，A與地面間無摩擦，B與地面間動摩擦因數(shù)SKIPIF1<0，C與B間動摩擦因數(shù)SKIPIF1<0，B足夠長，使得C不會從B上滑下。B與P、A的碰撞均為彈性碰撞，不計碰撞時間，取重力加速度大小SKIPIF1<0。（1）求C下滑的高度H；（2）與P碰撞前，若B與C能達到共速，且A、B未發(fā)生碰撞，求s的范圍；（3）若SKIPIF1<0，求B與P碰撞前，摩擦力對C做的功W；（4）若SKIPIF1<0，自C滑上B開始至A、B、C三個物體都達到平衡狀態(tài)，求這三個物體總動量的變化量SKIPIF1<0的大小。2.（2023高考選擇性考試遼寧卷）如圖，質(zhì)量m1=1kg的木板靜止在光滑水平地面上，右側(cè)的豎直墻面固定一勁度系數(shù)k=20N/m的輕彈簧，彈簧處于自然狀態(tài)。質(zhì)量m2=4kg的小物塊以水平向右的速度SKIPIF1<0滑上木板左端，兩者共速時木板恰好與彈簧接觸。木板足夠長，物塊與木板間的動摩擦因數(shù)μ=0.1，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力。彈簧始終處在彈性限度內(nèi)，彈簧的彈性勢能Ep與形變量x的關(guān)系為SKIPIF1<0。取重力加速度g=10m/s2，結(jié)果可用根式表示。（1）求木板剛接觸彈簧時速度v的大小及木板運動前右端距彈簧左端的距離x1；（2）求木板與彈簧接觸以后，物塊與木板之間即將相對滑動時彈簧的壓縮量x2及此時木板速度v2的大小；（3）已知木板向右運動的速度從v2減小到0所用時間為t0。求木板從速度為v2時到之后與物塊加速度首次相同時的過程中，系統(tǒng)因摩擦轉(zhuǎn)化的內(nèi)能U（用t表示）。3.（2022福建高考）如圖，L形滑板A靜置在粗糙水平面上，滑板右端固定一勁度系數(shù)為SKIPIF1<0的輕質(zhì)彈簧，彈簧左端與一小物塊B相連，彈簧處于原長狀態(tài)。一小物塊C以初速度SKIPIF1<0從滑板最左端滑入，滑行SKIPIF1<0后與B發(fā)生完全非彈性碰撞（碰撞時間極短），然后一起向右運動；一段時間后，滑板A也開始運動．已知A、B、C的質(zhì)量均為SKIPIF1<0，滑板與小物塊、滑板與地面之間的動摩擦因數(shù)均為SKIPIF1<0，重力加速度大小為SKIPIF1<0；最大靜摩擦力近似等于滑動摩擦力，彈簧始終處于彈性限度內(nèi)。求：（1）C在碰撞前瞬間的速度大小；（2）C與B碰撞過程中損失的機械能；（3）從C與B相碰后到A開始運動的過程中，C和B克服摩擦力所做的功。最新模擬題1．（2024吉林重點高中質(zhì)檢）如圖所示，靜止在水平地面上的木板（厚度不計）質(zhì)量為m1＝1kg，與地面間的動摩擦因數(shù)μ1＝0.2，質(zhì)量為m2＝2kg且可看成質(zhì)點的小物塊與木板和地面間的動摩擦因數(shù)均為μ2＝0.4，以v0＝4m/s的水平速度從左端滑上木板，經(jīng)過t＝0.6s滑離木板，g取10m/s2（1）（6分）求木板的長度L。（2）（4分）小物塊離開木板時，木板的速度為多少m/s。（3）（4分）小物塊離開木板后，木板的加速度。（4）（6分）小物塊離開木板后，判斷木板與小物塊是否發(fā)生碰撞。2.(2023福建南平期末)15.（18分）如圖甲，在光滑水平地面上擺放有一個四分之一光滑圓軌道A及兩塊長木板B、C，圓軌道末端與長木板上表面齊平，一可視為質(zhì)點的滑塊D從圓軌道頂端由靜止釋放。已知A、B、C、D的質(zhì)量均為m＝1kg，圓軌道半徑R＝0.2m，兩木板長均為L＝0.2m，D與B上表面的動摩擦因數(shù)SKIPIF1<0，D與C上表面的動摩擦因數(shù)SKIPIF1<0從左端到右端隨距離變化如圖乙所示，SKIPIF1<0。求：（1）滑塊D從A的頂端滑至底端時的速度大小SKIPIF1<0；（2）若將A固定在地面上，滑塊D剛滑上C時的速度大小SKIPIF1<0；（3）若將A固定在地面上，滑塊D將在C上滑行的最遠距離x。3．（2023安徽皖南八校聯(lián)考）如圖所示,質(zhì)量為M的長木板放在光滑的水平面上處于靜止狀態(tài)，木板的長為L，B為木板的中點,一個質(zhì)量為m的物塊從木板的左側(cè)A端以初速度v0滑上木板，術(shù)板上表面B點左側(cè)粗糙、右側(cè)光滑,已知物塊能滑離木板,且物塊在B點右側(cè)木板上滑行的時間為t.，則物塊滑離木板時的速度大小為A.SKIPIF1<0B.SKIPIF1<0C.SKIPIF1<0D.SKIPIF1<04.（2023安徽江淮十校5月聯(lián)考）如圖所示，厚度相同的長木板B、D質(zhì)量均為1kg，靜止在水平地面上，與地面間的動摩擦因數(shù)均為SKIPIF1<0，B的右端與D的左端相距SKIPIF1<0。在B、D的左端分別靜止有可視為質(zhì)點的小物塊A、C，其中A的質(zhì)量SKIPIF1<0，C的質(zhì)量SKIPIF1<0，A與B、D之間的動摩擦因數(shù)均為SKIPIF1<0，C與D間無摩擦作用?，F(xiàn)對A施加水平向右的恒力F＝52N，當B與D發(fā)生碰撞時，A與C剛好發(fā)生彈性碰撞，BD碰撞后粘在一起，已知A與C能在木板上發(fā)生第二次碰撞，所有碰撞時間均極短，重力加速度SKIPIF1<0，求：（1）木板B的長度；（2）木板D的最小長度。5.（2023山東聊城三模）如圖所示，SKIPIF1<0是一長為SKIPIF1<0的水平傳送帶，以SKIPIF1<0順時針勻速轉(zhuǎn)動，傳送帶左端SKIPIF1<0與半徑SKIPIF1<0的SKIPIF1<0光滑圓軌道相切，右端SKIPIF1<0與放在光滑水平桌面上的長木板SKIPIF1<0上表面平齊。木板長為SKIPIF1<0，SKIPIF1<0的右端帶有擋板，在SKIPIF1<0上放有小物塊SKIPIF1<0，開始時SKIPIF1<0和SKIPIF1<0靜止，SKIPIF1<0到擋板的距離為SKIPIF1<0。現(xiàn)將小物塊SKIPIF1<0從圓弧軌道最高點由靜止釋放，小物塊SKIPIF1<0與傳送帶間的動摩擦因數(shù)SKIPIF1<0，SKIPIF1<0、SKIPIF1<0之間及SKIPIF1<0、SKIPIF1<0之間的動摩擦因數(shù)均為SKIPIF1<0，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力。SKIPIF1<0、SKIPIF1<0、SKIPIF1<0的質(zhì)量均為SKIPIF1<0，重力加速度為SKIPIF1<0，所有的碰撞均為彈性正碰。求：（1）SKIPIF1<0通過傳送帶過程產(chǎn)生的內(nèi)能；（2）SKIPIF1<0滑上SKIPIF1<0后與SKIPIF1<0碰撞前，SKIPIF1<0與SKIPIF1<0間的摩擦力大?。唬?）SKIPIF1<0滑上SKIPIF1<0后，經(jīng)多長時間SKIPIF1<0與擋板碰撞；（4）SKIPIF1<0與SKIPIF1<0碰后，SKIPIF1<0到擋板的最大距離。6．（16分）（2023北京昌平模擬）如圖所示，光滑水平地面上固定一豎直擋板P，質(zhì)量mB=2kg的木板B靜止在水平面上，木板右端與擋板P的距離為L。質(zhì)量mA=1kg的滑塊（可視為質(zhì)點）以v0=12m/s的水平初速度從木板左端滑上木板上表面，滑塊與木板上表面的動摩擦因數(shù)μ=0.2，假設(shè)木板足夠長，滑塊在此后的運動過程中始終未脫離木板且不會與擋板相碰，木板與擋板相碰過程時間極短且無機械能損失，g=10m/s2，求：(1)若木板與擋板在第一次碰撞前木板已經(jīng)做勻速直線運動，則木板右端與擋板的距離至少為多少？(2)若木板右端與擋板的距離L=2m，木板第一次與擋板碰撞時，滑塊的速度的大?。?3)若木板右端與擋板的距離L=2m，木板至少要多長，滑塊才不會脫離木板？（滑塊始終未與擋板碰撞）7．（18分）（2023廣東茂名一中三模）如圖所示，右側(cè)