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1、2014挑战高考物理压轴题：研究小滑块与长木板(车)相对运动模型2014挑战高考物理压轴题 研究小滑块与长木板(车)相对运动模型一、单项选择题1平板车B静止在光滑水平面上，在其左端另有物体A以水平初速度v0向车的右端滑行，如图所示由于A、B间存在摩擦，因而A在B上滑行后，A开始做减速运动，B做加速运动(设B车足够长)，则B车速度达到最大时，应出现在()AA对地停止时BA的速度减为一半时CA在B上相对停止滑动时DB车开始做匀减速直线运动时2如图所示，质量为M的盒子放在光滑的水平面上，盒子内表面不光滑，盒内放有一块质量为m的物体，从某一时刻起给m一个水平向右的初速度v0，那么在物块与盒子前后壁多次
2、往复碰撞后()A两者的速度均为零B两者的速度总不会相等C车的最终速度为v0，向右D车的最终速度为v0，向右3如图所示为静止在光滑水平面上的质量为M的小车，小车上AB部分是半径为R的四分之一光滑圆弧，BC部分是粗糙的平面. 现把质量为m的小物块从A点静止释放，m与BC部分间的动摩擦因数为，最终小物块与小车相对静止于B、C之间的D点，则下列关于BD间距离x的说法正确的是() A其他量不变，越大，x越大B其他量不变，R越大，x越大C其他量不变，m越大，x越大D其他量不变，M越大，x越大4如图所示，一辆小车静止在光滑水平面上，A、B两人分别站在车的两端当两人同时相向运动时()A若小车不动，两人速率一定
3、相等B若小车向左运动，A的动量一定比B的小C若小车向左运动，A的动量一定比B的大D若小车向右运动，A的动量一定比B的大二、双项选择题5如图所示，一块质量为M的木板停在光滑的水平面上，木板的左端有挡板，挡板上固定一个小弹簧一个质量为m的小物块(可视为质点)以水平速度v0从木板的右端开始向左运动，与弹簧碰撞后(弹簧处于弹性限度内)，最终又恰好停在木板的右端根据上述情景和已知量，可以求出()A弹簧的劲度系数B弹簧的最大弹性势能C木板和小物块之间的动摩擦因数 D木板和小物块组成的系统最终损失的机械能6如图所示，一质量M3.0 kg的长方形木板B停放在光滑水平地面上，在其右端放一个质量m1.0 kg的小
4、木块A.现给A以大小为v04.0 m/s的初速度向左运动，则B的速度可能为()A0.8 m/s B1.0 m/sC2.0 m/s D4.0 m/s7.质量为M、内壁间距为L的箱子静止于光滑的水平面上，箱子中间有一质量为m的小物块，小物块与箱子底板间的动摩擦因数为.初始时小物块停在箱子正中间，如图所示现给小物块一水平向右的初速度v，小物块与箱壁碰撞N次后恰又回到箱子正中间，并与箱子保持相对静止设碰撞都是弹性的，则整个过程中，系统损失的动能为()A.mv2 B.v2C.NmgL DNmgL 8.矩形滑块由不同材料的上、下两层黏合在一起组成，将其放在光滑的水平面上，质量为m的子弹以速度v水平射入滑块
5、，若射击下层，子弹刚好不射出，如图甲所示；若射击上层，则子弹刚好能射进一半厚度，如图乙所示，上述两种情况相比较()A子弹对滑块做功一样多B子弹对滑块做的功不一样多C系统产生的热量一样多D系统产生热量不一样多 9.(a)图表示光滑平台上，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，(b)图为物体A与小车的vt图象(v0、v1及t1均为已知)，由此可算出()A小车上表面长度B物体A与小车B的质量之比C物体A与小车B上表面间的动摩擦因数D小车B获得的动能三、非选择题10如图所示，光滑水平地面停放着一辆质量为M的小车B，小车左端又放着一块质量为m的小滑块A(可视为质点)
6、，A、B间的动摩擦因数为，现A以初速度v0向右滑动，则：(1)小滑块A没有从B滑下，它们的共同速度为多少？(2)小车B的长度最小要多长？11.如图所示，一条滑道由一段半径R0.8 m 的圆弧轨道和一段长为L3.2 m的水平轨道MN组成，在M点处放置一质量为m的滑块B，另一个质量也为m的滑块A从左侧最高点无初速度释放，A、B均可视为质点已知圆弧轨道光滑，且A与B之间的碰撞无机械能损失(g取10 m/s2)(1)求A滑块与B滑块碰撞后的速度vA和vB.(2)若A滑块与B滑块碰撞后，B滑块恰能达到N点，则MN段与B滑块间的摩擦因数的大小为多少？ 12如图所示，在光滑的水平面上停放着一辆质量M4 kg
7、、高h0.8 m的平板车Q，车的左端固定着一条轻质弹簧，弹簧自然状态时与车面不存在摩擦半径为R1.8 m的光滑圆轨道的底端的切线水平且与平板车的表面等高现有一质量为m2 kg的物块P(可视为质点)从圆弧的顶端A处由静止释放，然后滑上车的右端物块与车面的滑动摩擦因数为0.3，能发生相互摩擦的长度L1.5 m，g取10 m/s2.(1)物块滑上车时的速度为多大？(2)弹簧获得的最大弹性势能为多大？(3)物块最后能否从车的右端掉下？若能，求出其落地时与车的右端的水平距离1C2解析：由动量守恒可知，最后双方保持相对静止，对地的速度vmv0/(Mm) ，方向向右答案：D3解析：由动量守恒可知，小物块和车
8、组成的系统初、末都静止，由能量守恒定律，有：mgRmgx.得xR/，由此可知B正确答案：B4解析：根据动量守恒可知，若小车不动，两人的动量大小一定相等，因不知两人的质量，故选项A是错误的若小车向左运动，A的动量一定比B的大，故选项B是错误的、选项C是正确的若小车向右运动，A的动量一定比B的小，故选项D是错误的答案：C5解析：由题意可知，不能确定压缩量为多大，故不能确定弹簧的劲度系数；由于压缩量最大时双方的速度相同，从开始至压缩至最短，由动量守恒可定共同速度，由系统能量守恒定律可得弹簧的最大弹性势能；从全程来看，由动量守恒定律可定最后共同速度，故可求出系统损失的机械能答案：BD6解析：设A、B达
9、到的共同速度为v，根据动量守恒可求得v1 m/s；如果A、B达到共同速度，则B的速度为最大，为1 m/s；若A、B未达到共同速度时A就滑出B的左端，则B获得的速度较小，故A、B项正确答案：AB7解析：由于水平面光滑，一方面，箱子和物块组成的系统动量守恒，二者经多次碰撞后，保持相对静止，易判断二者具有向右的共同速度v，根据动量守恒定律有mv(Mm)v，系统损失的动能为Ekmv2(Mm)v2，故B正确，另一方面，系统损失的动能可由QEkQmgs相由于小物块从中间向右出发，最终又回到箱子正中间，其间共发生N次碰撞，则s相对NL，则D选项也正确答案：BD8解析：两次都没射出，则子弹与木块最终共速，设为
10、v共，由动量守恒定律可得mv(Mm)v共，得v共v；子弹对滑块所做的功等于木块获得的动能，故A、C正确答案：AC9解析：图中速度线与坐标轴包围的面积表示A相对于小车的位移，不一定为小车长度，选项A错误；设m、M分别表示物体A与小车B的质量，根据动量守恒定律：mv0Mv1mv1，求出：， 选项B正确；物体A的vt图象中速度线斜率大小为：ag，求出，选项C正确；因B车质量大小未知，故无法计算B车的动能答案：BC 10解析：(1)设A与B的共同速度为v，对系统根据动量守恒定律，有：mv0(Mm)v，得：v.(2)设小车B的最小长度为L，对系统由功能关系，有：mgLmv(Mm)v2，得：L.答案：(1
11、)(2)11解析：(1)设与B相碰前A的速度为vA，A从圆弧轨道上滑下时机械能守恒，故mvmgRA与B相碰时，动量守恒且无机械能损失，有mvAmvAmvBmvmvA2mvB2由得，vA0，vB4 m/s.(2)B在碰撞后在摩擦力作用下减速运动，到达N点速度为0，由动能定理得fL0mvB2其中fmg由得0.25.答案：(1)04 m/s(2)0.2512解析：(1)设物块滑上车时的速度为v1.物块从A滑至该点的过程中机械能守恒，有：mgRmv，得：v16 m/s.(2)设弹簧获得的最大弹性势能为Ep，此时物块与车的速度相同，设为v2.在物块与车相对运动的过程中，动量守恒，有：mv1(mM)v2.由能量守恒定律，有：mv(mM)vmgLEp.联立得：Ep15 J.(3)设物块回到车的右端时物块的速度为v3，车的速度为v4.从A滑上车至回到车的右端的过程中，动量守恒，能量守恒，有：mv1mv3Mv4.mvmv Mv2mgL.联立得：v30，v43 m/s(v34 m/s，v41 m/s舍去)因v4v3，故物块最后能从车的右端掉下由hgt2，及sv4tv3t，得物块落地时与车的右端的水平距离s1.2 m.答案：(1)6 m/s(2)15 J(3)1.2 m 高考学习网：高考学习网：
