2024高考物理疑难题分析与针对性训练专题子弹打木块模型高考原题1(2024高考湖北卷第10题)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v成0正比，即f=kv(k为已知常数)。改变子弹的初速度大小v，若木块获得的速度最大，则()002kLm+MA.子弹的初速度大小为mM2mMB.子弹在木块中运动的时间为km+Mk2L2m+MC.木块和子弹损失的总动能为mMmLD.木块在加速过程中运动的距离为m+M思路分析题述若木块获得的速度最大，需要根据动量守恒定律和相关知识得出木块获得的速度函数表达式，利用数学知识得出。【答案】AD【解析】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v,v，则有12mv=mv+Mv012子弹和木块相互作用过程中所受合力都为f=kv，因此子弹和物块的加速度分别为0ffa=,a=1m2M由运动学公式可得子弹和木块的位移分别为2ax=v2-v2,2ax=v21101222联立上式可得kvkvmv-v2-20+0L00v=mM2M+mkvkvkkkLM+m要使木块的速度最大即v-v2-20+0L取极值即可，因此当v=2+L=200mM0mMMm时，木块的速度最大，A正确；若木块获得的速度最大，则子弹穿过木块时子弹与木块速度相同，由动量守恒定律，mv=m+Mv02解得木块的速度为mvv=02M+m由运动学公式v=at，22而a=f/M，f=kv，201mM联立解得t=，故B错误；km+M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2k2L2m+MΔE=Q=fL=mM故C错误；0+vmL木块加速过程运动的距离为x=2t=，故D正确。22M+m针对性训练1(2024江苏镇江质检)一木块静止在光滑水平面上，现有一个水平飞来的子弹射入此木块并深入2cm后相对于木块静止，同一时间内木块被带动前移了1cm，则子弹损失的动能、木块获得动能之比为()A.3：2B.3：1C.2：1D.2：3【参考答案】B【名师解析】在运动的过程中，子弹相对运动的位移x=2cm1木块向前运动位移为x=1cm2子弹的位移为x=x+x=3cm12根据动能定理得，对子弹有-fx=ΔEk1子弹损失的动能大小为ΔE=fxk1对于木块，有fx=ΔE2k2木块获得动能E=fxk22则子弹损失的动能、木块获得动能之比为ΔE:E=3:1k1k2故选B。2(2024湖南长沙高三适应性考试)如图，质量为3m的木块静止放置在光滑水平面上，质量为m的v子弹(可视为质点)以初速度v水平向右射入木块，水平射出木块时速度变为0，已知木块的长为L，设子03弹在木块中的阻力恒为f。则子弹在木块中运动的时间为()24L9L2mv4mvA.B.C.0D.03v5v3f9f00【参考答案】BC【名师解析】设子弹在木块中运动的时间为t，以子弹为对象，根据动量定理可得v-ft=m0-mv30解得2mvt=03f设子弹射出木块时，木块的速度为v，根据系统动量守恒可得1vmv=m0+3mv031解得2v=v190根据位移关系可得v+1v0+vL=x-x=030t-1t子木22解得9Lt=5v0故选BC。3(2024安徽芜湖重点高中二模)如图所示，质量均为m的物块A、B放在光滑的水平面上，中间用轻弹簧相连，弹簧处于原长，一颗质量为kmk<1的子弹以水平速度v射入木块A并留在物块中(时间0极短)，则下列说法正确的是()kmvA.子弹射入物块A的过程中，子弹的动量变化量为0k+1kmv2B.子弹射入物块A的过程中，物块A的动能增加量为02k+12kmvC.在弹簧第一次被压缩到最短的过程中，物块B的动量大小最大值为0k+2k2mv2D.弹簧第一次压缩到最短的过程中，弹簧具有的最大弹性势能为0k+1k+2【参考答案】C【名师解析】子弹射入物块A的过程中，子弹与物块A组成的系统动量守恒，则有kmv=m+kmv01求得kv=v1k+103子弹动量的变化量kmvΔp=kmv-kmv=-010k+1选项A错误；B．物块A的动能增加量为1k2mv2ΔE=mv2=0kA212k+12选项B错误；C．当弹簧