板块、子弹打木块模型多选题 变式练 2025年高考物理二轮复习备考

中小学教育资源及组卷应用平台
板块、子弹打木块模型多选题 变式练
2025年高考物理二轮复习备考
一、多选题
1．如图所示，在光滑水平面上，有一质量的薄板和质量的物块都以的初速度相向运动，它们之间有摩擦，且摩擦因数为0.1，薄板足够长，下面情况的描述，正确的是（　　）
A．当薄板的速度为3m/s时，物块正在向左运动，且正在减速
B．物块向左滑行的最大位移约为3.556m
C．物块相对于木板的位移约为19.556m
D．物块与木板之间因摩擦产生的热量为24J
2．一颗速度较大的子弹，水平击穿原来静止在光滑水平面上的木块，使木块获得一定动能。设木块对子弹的阻力恒定，则当子弹射入的速度增大时，下列说法正确的是（　　）
A．木块得到的动能变大
B．子弹损失的动能变大
C．子弹穿过木块的时间变短
D．木块在被击穿过程中的位移变小
3．长为L、质量为M的木块在粗糙的水平面上处于静止状态，有一质量为m的子弹（可视为质点）以水平速度击中木块并恰好未穿出。设子弹射入木块的过程时间极短，子弹受到木块的阻力恒定，木块运动的最大距离为x，重力加速度为g，下列说法中正确的是（　　）
A．子弹受到的阻力大小
B．子弹受到的阻力大小
C．木块与水平面间的动摩擦因数
D．木块与水平面间的动摩擦因数
4．如图所示，一轻质弹簧两端各连着滑块A和B，滑块A的质量为，滑块B的质量，两滑块都置于光滑的水平面上，今有质量为的子弹以水平速度射入A中不再穿出，下列说法正确的是（　　）
A．子弹打入滑块A的过程中，子弹对滑块A的冲量大小为
B．滑块B的最大速度为
C．弹簧的最大弹性势能为
D．子弹、滑块A、滑块B及弹簧组成的系统损失的机械能为
5．如图所示，质量是10g的子弹（可看成质点），以300m/s的速度射入质量为20g、长度为0.1m、静止在光滑水平桌面上的木块。若子弹恰好未射出木块，假设子弹与木块之间的阻力恒定不变，则下列说法正确的是（　　）
A．木块和子弹构成的系统动量守恒，机械能守恒
B．木块和子弹最终的速度大小
C．木块和子弹之间的阻力大小
D．木块和子弹发生相对运动的时间
6．如图所示，一质量为m的长方形木板B放在光滑水平地面上，在其右端放一个质量为的小木块A.现以地面为参考系，同时给A和B大小相等、方向相反的初速度，使木块A开始向左运动，木板B开始向右运动，最终木块A并没有滑离木板B、下列说法正确的是（　　）

A．最终二者一起向右运动 B．最终二者一起向左运动
C．木块A的速度某时刻为零 D．木板B的速度某时刻为零
7．如图所示，光滑的水平面上有一辆质量为的L型小车，小车的上表面有一个质量为的木块，在滑块与小车的挡板间用轻弹簧相连接，整个系统一起以的速度向右做匀速直线运动，此时弹簧长度恰好为原长。现在用质量为的子弹，以的速度向左射入木块且留在木块中与木块共速，之后弹簧逐渐压缩直到最短，不计滑块与小车之间的摩擦，从子弹射入木块到弹簧压缩到最短的过程中，下列说法正确的是（ ）
A．子弹射入木块后与木块的共同速度为19.8m/s
B．子弹射入木块后与木块的共同速度为9.8m/s
C．无法求出弹簧压缩到最短时的弹性势能
D．弹簧压缩到最短时小车的速度为9.9m/s
8．如图甲，质量是的子弹水平射入静止在水平地面上的木块并留在其中，此后木块运动的图像如图乙所示，其中x表示木块的位移，t表示木块运动的时间。已知木块的质量为，重力加速度g取，下列说法正确的是（　　）
A．木块与水平地面之间的动摩擦因数为0.8
B．子弹射入木块过程中，子弹损失的机械能为799.92J
C．保持子弹射入木块时的初速度不变，子弹的质量越大，系统损失的机械能越少（子弹未射出木块）
D．保持子弹射入木块时的初速度不变，木块的质量越大，子弹对木块的冲量越大（子弹未射出木块）
9．如图所示，在质量为M的小车中挂着一单摆，摆球质量为m0，小车和单摆以恒定的速度v沿光滑水平地面运动，与位于正前方的质量为m的静止的木块发生碰撞，碰撞的时间极短，在此碰撞过程中，下列情况可能发生的是（　　）

A．小车、木块、摆球的速度都发生变化，分别变为、、，满足
B．小车和摆球的速度都变为，木块的速度变为，满足
C．摆球的速度不变，小车和木块的速度变为和，满足
D．摆球的速度不变，小车和木块的速度都变为u，满足
10．如图所示，在光滑水平面上静止放置一质量为M、长为L的木块，质量为m的子弹水平射入木块。设子弹在木块内运动过程中受到的阻力不变，其大小f与射入初速度大小成正比，即（k为已知常数）。改变子弹的初速度大小，若木块获得的速度最大，则（　　）
A．子弹的初速度大小为
B．子弹在木块中运动的时间为
C．木块和子弹损失的总动能为
D．木块在加速过程中运动的距离为
参考答案
1．AD
A．取薄板运动方向为正方向，设薄板和物块共速时的速度大小为，根据薄板和物块组成的系统动量守恒
解得
故薄板向右做减速运动，物块先向左减速到零后向右加速，最终薄板和物块一起向右运动，当薄板速度大小为时，设此时物块的速度为，根据动量守恒
解得
即此时物块在向左减速运动，故A正确；
B．对物块，根据牛顿第二定律
当物块对地速度为0时，有向左最大位移
故B错误；
CD．薄板和物块组成的系统，根据能量守恒
解得
故C错误，D正确。
故选AD。
2．CD
CD．子弹的入射速度越大，子弹击穿木块所用的时间越短，木块相对地面的位移越小，但子弹相对木块的位移不变，CD正确；
AB．木块动能的增加量
木块对子弹的阻力恒定，子弹击穿木块所用的时间越短，木块相对地面的位移越小，所以木块动能的增加量变小，即木块获得的动能变小，子弹损失的动能也变小，AB错误；
故选CD。
3．AC
AB．设子弹射入木块的过程时间极短，由动量守恒得
根据动能定理得
联立解得
A正确，B错误；
CD．子弹和物块一起做减速运动，由动能定理得
联立解得
C正确，D错误。
故选AC。
4．BC
A．设子弹打入滑块A的过程中，动量守恒，设共速的速度大小为v，根据动守恒定律可得
解得
对A，取向右为正方向，根据动量定理可得子弹打入滑块A过程中，子弹对滑块A的冲量大小为
故A错误；
B．子弹打入滑块A后，以整体为研究对象，当弹簧第一次回到原长时，B的速度最大，设此时子弹和A的速度大小为v1，B的速度大小为v2；根据动量守恒定律可得
2m0v=2m0v1+2m0v2
根据机械能守恒定律可得
解得
滑块B的最大速度为，故B正确；
C．当三者的速度相等时弹簧的弹性势能最大，根据动量守恒定律可得
2m0v=4m0v共
根据能量守恒定律可得
联立解得弹簧的最大弹性势能为
故C正确；
D．子弹打入滑块A过程中机械能有损失，以后子弹、滑块A、滑块B及弹簧组成的系统机械能不变，则损失的机械能为
故D错误。
故选BC。
5．BD
A．子弹穿入木块过程系统的动量守恒，内能增加，机械能减少，A错误；
B．根据动量守恒
得共速速度
B正确；
C．根据能量守恒
得阻力
C错误；
D．对木板由动量定理得
木块和子弹发生相对运动的时间
D正确。
故选BD。
6．AC
规定向右为正方向，设初速度大小为v，木块和木板组成的系统合外力为零，由动量守恒有
解得
方向水平向右，所以木块A的速度某时刻减为零，后反向加速，最终二者一起向右运动，B一直向右减速。
故选AC。
7．BD
AB．子弹射入木块过程，子弹与木块组成的系统满足动量守恒，以右为正方向，则有
解得子弹射入木块后与木块的共同速度为
故A错误，B正确；
CD．弹簧压缩到最短时，小车、子弹与木块具体共速的速度，小车、子弹与木块组成的系统满足动量守恒，以右为正方向，则有
解得弹簧压缩到最短时小车的速度为
根据能量守恒可知弹簧压缩到最短时的弹性势能为
可求出弹簧压缩到最短时的弹性势能，故C错误，D正确。
故选BD。
8．ABD
A．根据图乙可得
整理可得
x=4t-4t2
结合匀变速直线运动位移与时间关系
可知子弹留在木块中一起做匀减速直线运动的初速度和加速度大小分别为
v=4m/s，a=-8m/s2
以子弹、木块为整体，根据牛顿第二定律可得
μ（M+m）g=（M+m）a
解得木块与水平地面之间的动摩擦因数为
故A正确；
B．设子弹射入木块前的初速度为v0，设向右为正方向，根据动量守恒可得
mv0=（m+M）v
代入数据解得
v0=400m/s
子弹损失的机械能
故B正确；
C．设子弹射入木块前的初速度为v0，根据动量守恒可得
mv0=（m+M）v
解得
该过程中系统损失的机械能为
可知保持子弹射入木块时的初速度不变，若子弹的质量越大，系统损失的机械能越多，故C错误；
D．根据动量定理，子弹对木块的冲量为
可知保持子弹射入木块时的初速度不变，若木块的质量越大，子弹对木块的冲量越大，故D正确。
故选ABD。
9．CD
AB．在小车与木块碰撞的瞬间，彼此作用力很大，所以它们的速度在瞬间发生改变，在此期间它们的位移可看成为零，而摆球并没有直接与木块发生力的作用，因为在它与小车共同匀速运动时，摆线沿竖直方向，因此绳的拉力不能改变小球速度的大小，即小球的速度在碰撞瞬间不变，故AB错误；
CD．小车和木块碰撞后，可能以不同的速度继续向前运动，也可能以共同速度（完全非弹性碰撞）向前运动，但碰撞过程均满足动量守恒，故CD正确。
故选CD。
10．AD
A．子弹和木块相互作用过程系统动量守恒，令子弹穿出木块后子弹和木块的速度的速度分别为，则有
子弹和木块相互作用过程中合力都为，因此子弹和物块的加速度分别为
由运动学公式可得子弹和木块的位移分别为
联立上式可得
因此木块的速度最大即取极值即可，该函数在到无穷单调递减，因此当木块的速度最大，A正确；
B．则子弹穿过木块时木块的速度为
由运动学公式
可得
故B错误；
C．由能量守恒可得子弹和木块损失的能量转化为系统摩擦生热，即
故C错误；
D．木块加速过程运动的距离为
故D正确。
故选AD。
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
21世纪教育网(www.21cnjy.com)