高三物理选修3-5第十六章动量守恒定律第四节碰撞板块模型专题专项训练习试题集 无答案

高三物理选修3-5第十六章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。物块与平板车间的动摩擦因数为μ，平板车与地面之间无摩擦，物块刚好没有从平板车上滑落，从开始到物块与平板车共同运动的过程中。求：

（1）长木板的长度至少是多少

（2）上述过程经历的时间多长

（3）上述过程中长木板在水平面上滑行的距离

7．如图所示，一质量为M的平板车B放在光滑水平面上，在其右端放一质量为m的小木块A，m＜M，A、B间动摩擦因数为μ。现给A和B以大小相等、方向相反的初速度v0，使A开始向左运动，B开始向右运动，最后A不会滑离B，求：

（1）A、B最后的速度大小和方向

（2）平板车的长度至少是多少

（3）从地面上看，小木块向左运动最大位移

（4）从地面上看，小木块向左运动到离出发点最远处时，平板车向右运动的

位移大小

（5）上述过程所经历的时间

8．如图所示，在光滑水平面上，有一质量为M=3kg的薄板和质量m=1kg的物块，都以v=4m/s的初速度朝相反的方向运动，它们之间有摩擦，薄板足够长，当薄板的速度为2.4 m/s时，物块的运动情况是（）A．做加速运动B．做减速运动

C．做匀速运动D．以上运动都有可能

9．如图所示，一质量为M、长为l的长方形木板B放在光滑的水平地面上，在其右端放一质量为m的小木块A，m＜M。现以地面为参照系，给A和B以大小相等、方向相反的初速度，使A开始向左运动、B 开始向右运动，但最后A刚好没有滑离木板。以地面为参照系。

（1）若已知A和B的初速度大小为v0，求它们最后的速度的大小和方向

（2）若初速度的大小未知，求小木块A向左运动到达的最远处(从地面上看)离

出发点的距离

10．如图所示，光滑的水平地面上有一木板，其左端放有一重物，右方有一竖直的墙。重物质量为木板质量的2倍，重物与木板间的动摩擦因数为μ。使木板与重物以共同的速度

v0向右运动，某时刻木板与墙发生弹性碰撞，碰撞时间极短。求木板从第

一次与墙碰撞到再次碰撞所经历的时间。设木板足够长，重物始终在木板

上。重力加速度为g。

【巩固提高】

1．如图所示，一个木箱原来静止在光滑水平面上，木箱内粗糙的底板上放着一个小木块，木箱和小木块都具有一定的质量，现使木箱获得一个向右的初速度v

0。则（ ）

A ．小木块和木箱最终都将静止

B ．小木块最终将相对木箱静止，二者一起向右运动

C ．小木块在木箱内壁将始终来回往复碰撞，而木箱一直向右运动

D ．如果小木块与木箱的左壁碰撞后相对木箱静止，则二者将一起向左运动

2．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μ。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 ．12mv 2

B ．

v 2 C ．12NμmgL D ．NμmgL

3．如图所示，设车厢长度为L ，质量为M ，静止于光滑的水平面上，车厢内有一质量为m 的物体以速度v

0从车厢的左壁处向右运动，与车厢壁来回碰撞后，最后相对静止于车厢的正

中央。物体与车厢碰撞不损失能量，已知物体与车厢地板的摩擦因数为μ。求

物体与车厢碰撞的次数

4．如图所示，长木板A 右边固定一个挡板，包括挡板在内的总质量为1.5m ，静止在光滑的水平面上，小木块B 质量为m ，从A 的左端开始以初速度v 0在A 上滑动，滑到右端与挡板发生碰撞，已知碰撞过程时间极短，碰后木块B 恰好滑到A 的左端停止，B 在A 板上单程滑行长度为l 。试求：B 与A 间的动摩擦因数

5．质量为M 的平板车P 高h ，质量为m 的小物块Q 的大小不计，位于平板车的左端，系统原来静止在光滑水平面地面上。一不可伸长的轻质细绳长为R ，一端悬于Q 正上方高为R 处，另一端系一质量也为m 的小球（大小不计）。今将小球拉至悬线与竖直位置成600角，由静止释放，小球到达最低点时与Q 的碰撞时间极短，且无能量损失。已知Q 离开平板车时速度大小是平

板车速度的两倍，Q 与P 之间的动摩擦因数为μ，M ：m ＝4：1，

重力加速度为g 。求：

（1）小球到达最低点与Q 碰撞之前瞬间的速度是多大？

（2）小物块Q 离开平板车时平板车的速度为多大？

（3）平板车P 的长度为多少？