2023届高三物理一轮复习最新试题汇编：子弹打木块
一、单选题
1．（2022·云南模拟）如图所示，子弹以某一水平速度击中静止在光滑水平面上的木块并留在其中。对子弹射入木块的过程，下列说法正确的是（ ）
A．木块对子弹的冲量等于子弹对木块的冲量
B．因子弹受到阻力的作用，故子弹和木块组成的系统动量不守恒
C．子弹和木块组成的系统损失的机械能等于子弹损失的动能减去子弹对木块所做的功
D．子弹克服木块阻力做的功等于子弹的动能减少量和摩擦产生的热量之和
【答案】C
【知识点】动量与能量的综合应用一子弹打木块模型
【解析】【解答】A．木块对子弹的冲量与子弹对木块的冲量，方向相反，不相等，A不符合题意；
B．因为水平面光滑，系统不受外力，子弹和木块组成的系统动量守恒，B不符合题意；
C．根据动能定理，子弹对木块所做的功等于木块获得的动能；根据能量守恒定律，子弹和木块组成的系统损失的机械能等于子弹损失的动能减去木块获得的动能，C符合题意；
D．根据动能定理，子弹克服木块阻力做的功等于子弹的动能减少量，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】木块与子弹间的冲量大小相等方向相反；利用系统不受外力可以判别子弹与木块动量守恒；利用动能定理可以判别子弹对木块所做的功等于木块动能的增加；其系统损失的机械能等于其子弹损失的动能减去子弹对木块做功的大小；子弹克服阻力做功的大小等于子弹动能的减少量。
2．（2021·佛山模拟）如图是同一型号子弹以相同的初速度射入固定的、两种不同防弹材料时完整的运动径迹示意图。由此图可判定，与第一次试验比较，第二次试验（ ）
A．子弹克服阻力做功更少 B．子弹与材料产生的总热量更多
C．子弹的动量变化量更大 D．防弹材料所受冲量相等
【答案】D
【知识点】动量与能量的综合应用一子弹打木块模型
【解析】【解答】A．由于两次子弹的初速度相同，动能相同，则两次试验的动能变化量相同，根据动能定理可知，两次试验子弹克服阻力做功相同，A不符合题意；
B．由于两次子弹的初速度相同，动能相同，则根据能量守恒可知，两次试验子弹与材料产生的总热量相同，B不符合题意；
C．由于两次子弹的初速度相同，则初动量相等，又两次试验的末动量均为零，则两次试验的子弹的动量变化量相同，C不符合题意；
D．由于两次试验的子弹的动量变化量相同，根据动量定理可知，两次试验防弹材料所受冲量相等，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】利用动能的变化量可以判别两次试验克服阻力做功相等；所以产生的总热量相等；利用初末动量的变化可以判别动量变化量相等。
3．（2020高二下·东莞月考）将质量为m0的木块固定在光滑水平面上，一颗质量为m的子弹以速度v0沿水平方向射入木块，子弹射穿木块时的速度为 ．现将同样的木块放在光滑的水平桌面上，相同的子弹仍以速度v0沿水平方向射入木块，设子弹在木块中所受阻力不变，则以下说法正确的是（ ）
A．若m0=3m，则能够射穿木块
B．若m0=3m，子弹不能射穿木块，将留在木块中，一起以共同的速度做匀速运动
C．若m0=3m，子弹刚好能射穿木块，此时子弹相对于木块的速度为零
D．若子弹以3v0速度射向木块，并从木块中穿出，木块获得的速度为v1；若子弹以4v0速度射向木块，木块获得的速度为v2；则必有v1＜v2
【答案】B
【知识点】动量与能量的综合应用一子弹打木块模型
【解析】【解答】A、木块固定时，子弹射穿木块，设子弹在木块中所受阻力为f，木块长度为d，对子弹由动能定理得：fd= mv02- m = mv02；木块放在光滑的水平面上不固定时，子弹射入木块，系统动量守恒，假设子弹能刚好穿出木块；由动量守恒定律得：mv0=（m0+m）v，由能量守恒定律得： mv02= （m0+m）v2+Q，Q=fd，解得：m0=8m，则子弹要穿出木块m0≥8m，A、C不符合题意，B符合题意；
D、子弹以3v0速度射向木块，并从木块中穿出，则子弹以4v0速度射向木块时，子弹也能从木块中穿出，木块宽度一定，子弹速度越大，子弹穿过木块的时间t越短，由于子弹穿过木块时受到的阻力f相同，对木块由动量定理得：ft=m0v-0，可知时间t越短，木块获得的速度越小，则v2＜v1，D不符合题意．
故答案为：B
【分析】利用动量守恒定律结合能量守恒定律可以判别子弹要穿出木块的质量大小；利用动量守恒定律结合作用时间可以判别木块获得的速度大小。
二、多选题
4．（2022·丰顺模拟）矩形滑块由不同材料的上、下两层粘合在一起组成， 将其放在光滑的水平面上。质量为m的子弹以速度v水平射向滑块，若射击下层，子弹刚好不射出；若射击上层，则子弹刚好能射进一半厚度，如图所示，上述两种情况相比较（ ）
A．子弹损失的动能一样多
B．子弹与上层摩擦力较大
C．子弹射击下层时系统产生的热量较多
D．子弹射击上层时，从射入到共速所经历时间较长
【答案】A,B
【知识点】动量与能量的综合应用一子弹打木块模型
【解析】【解答】AC．子弹射入滑块的过程中，将子弹和滑块看成一个整体，合外力为0，动量守恒，所以两种情况后子弹和滑块的速度相同，所以末动能相同，故系统损失的动能一样多，产生的热量一样多，A符合题意，C不符合题意；
BD．子弹射入下层滑块刚好不射出，射入上层滑块能进一半厚度，说明在上层所受的摩擦力比下层大，根据动量定理可知，两种情况冲量相同，子弹射击上层所受摩擦力大，所以从入射到共速所经历时间短，B符合题意，D不符合题意。
故答案为：AB。
【分析】利用动量守恒定律结合动能的变化可以比较其摩擦产生的热量大小；结合其摩擦力做功相等及相对位移的大小可以比较其摩擦力的大小；利用动量定理结合其摩擦力的大小可以比较运动的时间。
5．（2021高一下·许昌期末）如图所示，一块长方体木块，放在光滑水平面上。一颗子弹（可视为质点且不计重力）以某一速度水平向右射入木块，最后子弹留在木块中。则子弹在木块中相对木块运动的过程中，下列说法正确的是（ ）
A．子弹对木块的冲量大小等于木块对子弹的冲量大小
B．子弹对木块做的功等于木块对子弹做的功
C．子弹和木块组成的系统机械能守恒
D．子弹和木块组成的系统动量守恒
【答案】A,D
【知识点】动量与能量的综合应用一子弹打木块模型
【解析】【解答】A．根据牛顿第三定律，子弹对木块的作用力大小等于木块对子弹的作用力大小，作用时间相同，根据
子弹对木块的冲量大小等于木块对子弹的冲量大小，A符合题意；
B．子弹对木块的作用力大小等于木块对子弹的作用力大小，但是子弹的位移大于木块的位移，子弹对木块做的功不等于木块对子弹做的功，B不符合题意；
C．子弹射入木块的过程中，木块对子弹的平均阻力对系统做功，所以系统的机械能不守恒，C不符合题意；
D．子弹和木块组成的系统，合外力为零，动量守恒，D符合题意。
故答案为：AD。
【分析】对子弹和木块进行分析，由牛顿第三定律可知子弹对木块的作用力等于木块对子弹的作用力，作用时间相等，故冲量相等；系统所受外力的合力为零，动量守恒。
6．（2021高一下·河南期末）子弹以初速度 水平射入静止在光滑水平地面上的木块，并最终留在木块中与木块一起以速度v匀速运动。如图所示，已知子弹从刚射中木块到子弹相对木块静止时，木块前进的距离为L，子弹进入木块的深度为s，木块对子弹的阻力可以视为恒力，阻力大小为f，则下列说法正确的是（ ）
A．木块对子弹的阻力做负功
B．子弹对木块的作用力做负功
C．子弹对木块的作用力做的功大小为
D．子弹对木块的作用力做的功大小为
【答案】A,C
【知识点】动量与能量的综合应用一子弹打木块模型
【解析】【解答】木块对子弹的阻力向左，子弹向右运动，所以木块对子弹的阻力做负功，子弹对木块的作用力向右，木块向右运动，所以子弹对木块的作用力做正功，子弹对木块的作用力做的功
故答案为：AC。
【分析】对子弹和木块进行分析，子弹打入木块的过程中，子弹对木块做正功，木块对子弹做负功，再根据做功的表达式计算求解。
7．（2021高一下·孝感期中）如图，一个木块放在光滑的水平面上，一子弹射入木块中（未穿出），射入深度为d，平均阻力为f，在两物体达到共速时，木块的位移为s，则下列说法正确的是（ ）
A．整个过程中的摩擦生热为fd
B．子弹损失的动能为fd
C．子弹对木块所做的功为f（s+d）
D．整个过程中系统的总动能损失为fd
【答案】A,D
【知识点】动量与能量的综合应用一子弹打木块模型
【解析】【解答】AD．在整个过程中，系统克服阻力做功为 ，根据功能关系可知，产生的内能为 ，系统损失的动能为 ，AD符合题意；
B．木块对子弹做负功，大小为 ，子弹损失的动能为 ，B不符合题意；
C．木块的位移为s，子弹对木块所做的功为 ，C不符合题意；
故答案为：AD。
【分析】利用摩擦力和相对位移可以求出摩擦产生的热量；利用摩擦力和子弹的位移可以求出子弹损失的动能；利用摩擦力和木块的位移可以求出子弹对木块做功的大小；利用系统产生的热量可以求出总动能的损失。
8．（2021·重庆一模）如图所示，矩形滑块静置于足够长的光滑水平面上，子弹甲以大小为v的速度从左向右水平射入滑块，从滑块右侧穿出后，完全相同的子弹乙以大小为v的速度从右向左水平射入滑块，设子弹两次穿越滑块过程中所受阻力大小恒定且相同，滑块质量始终保持不变，不计空气阻力，下列说法正确的是（ ）
A．子弹乙穿出滑块时，滑块速度恰好为零
B．子弹甲穿越滑块经历的时间比子弹乙穿越滑坡经历的时间长
C．子弹两次穿越滑块过程中，子弹与滑块系统产生的热量相同
D．子弹两次穿越滑块过程中，滑块对子弹所做的功相同
【答案】B,C
【知识点】动量与能量的综合应用一子弹打木块模型
【解析】【解答】AD．子弹两次穿越滑块过程中，子弹位移大小不同，滑块对子弹所做的功不同，则两颗子弹穿出木块后速度不相等；因在整个过程中，两颗子弹和木块系统总动量为零，则两颗子弹穿出后因两颗子弹的总动量不为零，则滑块的动量也不为零，即滑块的速度不为零，AD不符合题意。
B．子弹乙与滑块相对初速度大，子弹甲穿越滑块经历的时间比子弹乙穿越滑块经历的时间长，B符合题意；
C．子弹两次穿越滑块过程中，子弹与滑块相对位移大小相同，子弹与滑块系统产生的热量 ，由于阻力和相对位移相同，所以热量相同，C符合题意；
故答案为：BC。
【分析】利用子弹穿出的动量不等于0可以判别滑块的速度不等于0；利用相对速度的大小可以判别子弹穿过木块所花时间的大小；利用摩擦力和相对位移的大小可以判别摩擦力产生的热量；由于子弹的位移不同所以其滑块对子弹做功大小不同。
9．（2020高二上·重庆期中）如图所示，光滑的水平面上，子弹以速度v0射入木块，最后留在木块中随木块一起匀速运动，子弹所受阻力恒定不变，下列说法正确的是（ ）
A．子弹和木块系统动量守恒
B．子弹减少的动能等于木块增加的动能
C．子弹和木块系统产生的内能比木块增加的动能大
D．子弹对木块做的功等于木块对子弹做的功
【答案】A,C
【知识点】动能定理的综合应用；动量守恒定律；动量与能量的综合应用一子弹打木块模型
【解析】【解答】A． 将子弹和木块看成一个系统，阻力为内力，则子弹和木块组成的系统在运动的过程中动量守恒，A符合题意；
B．子弹减少的动能一部分转化为木块增加的动能，一部分转化为内能，所以子弹减少的动能大于木块增加的动能，B不符合题意；
C．设子弹的质量为m，木块质量为M，子弹进入木块的深度为d，木块运动的距离为s，共同运动的速度为v，如下图
根据系统动量守恒可得
解得
对子弹根据动能定理得
根据功能关系，系统产生的内能为
代入v可得
对木块根据动能定理有
则木块增加的动能为
对比可知， ，C符合题意；
D．子弹对木块做的功为
木块对子弹做的功为
对比可知，子弹对木块做的功与木块对子弹做的功大小不相等，D不符合题意。
故答案为：AC。
【分析】将子弹和木块看成一个系统，阻力为内力，碰撞过程动量守恒。由于水平面光滑，碰撞后速度不变。根据能量守恒定律，子弹减少的动能一部分转化为木块增加的动能，一部分转化为内能，所以子弹减少的动能大于木块增加的动能。画出子弹打击木块的过程图，分别对子弹和木块进行研究。在整个过程中，只有摩擦力做功，找出对应的位移，列出动能定理。而过程中摩擦产生的热量等于摩擦力乘以子弹和木块的相对位移。
10．（2020高三上·黄冈月考）子弹水平射向固定在光滑的水平面上的木块，子弹的动能为10J时恰好能射穿。若木块可以在光滑的水平面上自由滑动，当子弹初动能为24J时，子弹水平射向静止的木块，子弹受到的阻力大小相同，在此情况下（ ）
A．系统产生的内能可能为12J B．系统产生的内能可能为10J
C．木块获得的动能可能为6J D．木块获得的动能可能为4J
【答案】B,D
【知识点】动量与能量的综合应用一子弹打木块模型
【解析】【解答】AB．木块固定在水平面上，子弹的动能为10J时恰好能射穿。
木块可以在光滑的水平面上自由滑动，子弹可能射穿木块，可能留在木块中，当子弹射穿木块时，系统产生的内能最大，此时
A不可能，B可能；
CD．若子弹最终留在木块中，木块、子弹共速，木块获得的动能最大，由动量定理可得
木块的动能为
当 且木块和子弹共速时，木块子弹动能 ，但是由于系统产生的内能最大为10J，则系统能量
不符合能量守恒定律，C不可能，D可能。
故答案为：BD。
【分析】利用摩擦力乘以相对位移可以求出产生的最大内能大小；利用动量守恒定律结合能量守恒定律可以求出木块获得的动能大小。
11．（2020高二下·四川月考）如图所示，木块静止在光滑水平桌面上，一颗子弹水平射入木块的深度为d时，子弹与木块相对静止，在子弹入射的过程中，木块沿桌面移动的距离为L，木块对子弹的平均阻力为f，那么在这一过程中（ ）
A．木块的机械能增量f L B．子弹的机械能减少量为f（L+d）
C．机械能保持不变 D．机械能增加了mgh
【答案】A,B
【知识点】动量与能量的综合应用一子弹打木块模型
【解析】【解答】A．子弹对木块的作用力大小为f，木块相对于地的位移为L，则子弹对木块做功为fL，根据动能定理得知，木块动能的增加量，即机械能的增量等于子弹对木块做的功，即为△E木=fL，A符合题意；
B．木块对子弹的阻力做功为Wf=﹣f（L+d），根据动能定理得知：子弹动能的减少量等于子弹克服阻力做功，大小为f（L+d），子弹的重力势能不变，所以子弹机械能的减少量等于△E子=f（L+d），B符合题意；
CD．子弹相对于木块的位移大小为d，则系统克服阻力做功为：W=fd，根据功能关系可知，系统机械能的减少量为△E=fd，CD不符合题意．
故答案为：AB．
【分析】利用动能定理可以判别木块和子弹机械能的变化；利用摩擦力做功可以判别总的机械能变化。
12．（2020高一下·厦门月考）质量为m的子弹，以水平速度v射入静止在光滑水平面上质量为M的木块，并留在其中，下列说法正确的是（ ）
A．子弹克服阻力做的功与木块获得的动能相等
B．子弹克服阻力做的功与子弹动能的减少量相等
C．子弹克服阻力做的功等于子弹对木块做的功
D．子弹克服阻力做的功大于子弹对木块做的功
【答案】B,D
【知识点】动量与能量的综合应用一子弹打木块模型
【解析】【解答】A． 根据能量守恒可知，子弹克服阻力做功等于产生的内能和木块的动能，故A不符合题意；
B． 对于子弹来说只有阻力做功，其效果就是子弹动能减少，根据动能定理可知，子弹克服阻力做的功与子弹动能的减少量相等，故B符合题意；
CD． 子弹对木块做的功应该等于木块的动能增量，小于子弹克服阻力做的功，故C不符合题意，D符合题意。
故答案为：BD。
【分析】利用能量守恒定律可以判别子弹克服摩擦力做功等于产生的内能和木块的动能；也等于子弹动能的减少；子弹克服阻力做功大于子弹对木块做功的大小。
三、综合题
13．（2022·疏勒模拟）质量为kg的长木板放在光滑水平面上，木板上放有两个可视为质点的木块A和B，它们的质量分别为kg和kg，A、B间相距m，一粒质量为g的子弹以速度水平射入木块A并留在其中。已知两木块与长木板间动摩擦因数为0.2，取，子弹打入木块及木块相撞时作用时间极短。回答下面问题：
（1）要使木块A、B能发生碰撞，子弹速度应满足什么条件；
（2）若A、B碰撞后粘在一起运动，当m/s时，要使A、B不从木板上掉下来，木板至少需要多长（保留三位有效数字）。
（3）求子弹与木块A和木块A、B作用时损失的机械能。
【答案】（1）解：子弹打入木块时动量守恒，有
木块A在长木板上滑动到与B碰撞前，设A的加速度为，长木板和B的加速度为，则
若碰前长木板的位移为s，则A的位移为，设运动时间为t，有
联立解得
即
当
时
A、B发生碰撞，解得m/s
（2）解：代入m/s
解得s（舍去）或s
设A碰撞前、后速度分别为、，碰撞前木板及B的速度为，则
设两木块及长木板最终共同速度为v。碰后A、B在长木板上滑行的距离为，根据动量守恒定律和动能定理则有
解得
则木板长度
（3）解：由能量守恒定律得
解得
【知识点】牛顿第二定律；动量与能量的综合应用一子弹打木块模型
【解析】【分析】（1）当子弹与木块碰撞时，利用动量守恒定律可以求出碰后木块A速度的大小；利用牛顿第二定律可以求出其木块A减速的加速度及木板与B加速的加速度大小，结合两者的位移公式及函数关系可以求出子弹速度的的大小范围；
（2）当已知子弹的速度，结合其碰撞时间的表达式可以求出碰撞的时间，利用速度公式可以求出碰前木板和木块A的速度大小，结合动量守恒定律可以求出碰后两个物块的速度大小；再利用动量守恒定律及能量守恒定律可以求出木板对应的长度；
（3）已知碰撞前后速度的大小；利用初末动能的大小可以求出损失机械能的大小。
14．（2020高三上·通榆期中）如图所示，水平传送带与左、右两边的光滑的水平台面等高，并能平滑对接.静止在台面上可视为质点的两滑块A、B质量分别为 、 ，B的左侧固定有一轻质水平弹簧，且刚开始处于原长状态.长 的传送带始终以 的速率顺时针转动，滑块A左侧的枪膛长 ，高压气体对质量为 子弹的平均作用力为 ，若把子弹在枪膛内的运动看作匀变速直线运动，子弹击中滑块A（子弹与滑块作用时间极短），并留在A内，两者一起滑上传送带的左端。已知A与传送带之间的动摩擦因数 ，忽略空气阻力，重力加速度g取 ，A与弹簧间可视为弹性碰撞.求：
（1）子弹与小滑块A的整体滑上传送带左端时的速度大小；
（2）小滑块A在第一次到达传送带右端时速度大小；
（3）小滑块A在第一次压缩弹簧过程中弹簧的最大弹性势能。
【答案】（1）解：设子弹出膛的速度为 ，则由牛顿第二定律可得
由匀变速直线运动规律
解得
子弹打滑块A过程中动量守恒，则
解得含有子弹的小滑块A水平滑上传送带左端时的速度大小
（2）解：A从传送带的左端滑到右端的过程中，根据动能定理有
代入数据解得
因为 ，所以A在第一次到达传送带右端时速度大小为
（3）解：A第一次压缩弹簧过程中，当A和B的速度相等时，弹簧的弹性势能最大，根据动量守恒定律有
代入数据解得
代入数据解得
【知识点】动能定理的综合应用；传送带模型；动量与能量的综合应用一子弹打木块模型
【解析】【分析】(1)由牛顿第二定律匀变速直线运动规律求得子弹出枪膛的速度；
(2)弹打滑块A过程中动量守恒，解得含有子弹的小滑块A水平滑上传送带左端时的速度大小；
（3）根据动能定理得出小滑块A在第一次到达传送带右端时速度大小。
（4）A第一次压缩弹簧过程中，当A和B的速度相等时，弹簧的弹性势能最大，根据动量守恒定律得出小滑块A在第一次压缩弹簧过程中弹簧的最大弹性势能。
15．（2020高二下·荆门月考）如图所示，一质量为M的物块静止在桌面边缘，桌面离水平地面的高度为h。一质量为m的子弹以水平速度v0射入物块后，以水平速度 射出。重力加速度为g。求：
（1）物块被子弹射穿时的速度；
（2）此过程中系统损失的机械能；
（3）此后物块落地点离桌面边缘的水平距离。
【答案】（1）解：子弹击中木块前后的过程由动量守恒定律有
解得
物块被子弹射穿时的速度为
（2）解：此过程，对系统由功能关系可知
解得
此过程中系统损失的机械能
（3）解：物块的飞行时间
解得物块飞行的水平距离
物块落地点离桌面边缘的水平距离为
【知识点】动量与能量的综合应用一子弹打木块模型
【解析】【分析】（1）利用动量守恒定律可以求出速度的大小；
（2）利用功能关系可以求出损失的机械能大小；
（3）利用平抛的位移公式可以求出水平距离的大小。
2023届高三物理一轮复习最新试题汇编：子弹打木块
一、单选题
1．（2022·云南模拟）如图所示，子弹以某一水平速度击中静止在光滑水平面上的木块并留在其中。对子弹射入木块的过程，下列说法正确的是（ ）
A．木块对子弹的冲量等于子弹对木块的冲量
B．因子弹受到阻力的作用，故子弹和木块组成的系统动量不守恒
C．子弹和木块组成的系统损失的机械能等于子弹损失的动能减去子弹对木块所做的功
D．子弹克服木块阻力做的功等于子弹的动能减少量和摩擦产生的热量之和
2．（2021·佛山模拟）如图是同一型号子弹以相同的初速度射入固定的、两种不同防弹材料时完整的运动径迹示意图。由此图可判定，与第一次试验比较，第二次试验（ ）
A．子弹克服阻力做功更少 B．子弹与材料产生的总热量更多
C．子弹的动量变化量更大 D．防弹材料所受冲量相等
3．（2020高二下·东莞月考）将质量为m0的木块固定在光滑水平面上，一颗质量为m的子弹以速度v0沿水平方向射入木块，子弹射穿木块时的速度为 ．现将同样的木块放在光滑的水平桌面上，相同的子弹仍以速度v0沿水平方向射入木块，设子弹在木块中所受阻力不变，则以下说法正确的是（ ）
A．若m0=3m，则能够射穿木块
B．若m0=3m，子弹不能射穿木块，将留在木块中，一起以共同的速度做匀速运动
C．若m0=3m，子弹刚好能射穿木块，此时子弹相对于木块的速度为零
D．若子弹以3v0速度射向木块，并从木块中穿出，木块获得的速度为v1；若子弹以4v0速度射向木块，木块获得的速度为v2；则必有v1＜v2
二、多选题
4．（2022·丰顺模拟）矩形滑块由不同材料的上、下两层粘合在一起组成， 将其放在光滑的水平面上。质量为m的子弹以速度v水平射向滑块，若射击下层，子弹刚好不射出；若射击上层，则子弹刚好能射进一半厚度，如图所示，上述两种情况相比较（ ）
A．子弹损失的动能一样多
B．子弹与上层摩擦力较大
C．子弹射击下层时系统产生的热量较多
D．子弹射击上层时，从射入到共速所经历时间较长
5．（2021高一下·许昌期末）如图所示，一块长方体木块，放在光滑水平面上。一颗子弹（可视为质点且不计重力）以某一速度水平向右射入木块，最后子弹留在木块中。则子弹在木块中相对木块运动的过程中，下列说法正确的是（ ）
A．子弹对木块的冲量大小等于木块对子弹的冲量大小
B．子弹对木块做的功等于木块对子弹做的功
C．子弹和木块组成的系统机械能守恒
D．子弹和木块组成的系统动量守恒
6．（2021高一下·河南期末）子弹以初速度 水平射入静止在光滑水平地面上的木块，并最终留在木块中与木块一起以速度v匀速运动。如图所示，已知子弹从刚射中木块到子弹相对木块静止时，木块前进的距离为L，子弹进入木块的深度为s，木块对子弹的阻力可以视为恒力，阻力大小为f，则下列说法正确的是（ ）
A．木块对子弹的阻力做负功
B．子弹对木块的作用力做负功
C．子弹对木块的作用力做的功大小为
D．子弹对木块的作用力做的功大小为
7．（2021高一下·孝感期中）如图，一个木块放在光滑的水平面上，一子弹射入木块中（未穿出），射入深度为d，平均阻力为f，在两物体达到共速时，木块的位移为s，则下列说法正确的是（ ）
A．整个过程中的摩擦生热为fd
B．子弹损失的动能为fd
C．子弹对木块所做的功为f（s+d）
D．整个过程中系统的总动能损失为fd
8．（2021·重庆一模）如图所示，矩形滑块静置于足够长的光滑水平面上，子弹甲以大小为v的速度从左向右水平射入滑块，从滑块右侧穿出后，完全相同的子弹乙以大小为v的速度从右向左水平射入滑块，设子弹两次穿越滑块过程中所受阻力大小恒定且相同，滑块质量始终保持不变，不计空气阻力，下列说法正确的是（ ）
A．子弹乙穿出滑块时，滑块速度恰好为零
B．子弹甲穿越滑块经历的时间比子弹乙穿越滑坡经历的时间长
C．子弹两次穿越滑块过程中，子弹与滑块系统产生的热量相同
D．子弹两次穿越滑块过程中，滑块对子弹所做的功相同
9．（2020高二上·重庆期中）如图所示，光滑的水平面上，子弹以速度v0射入木块，最后留在木块中随木块一起匀速运动，子弹所受阻力恒定不变，下列说法正确的是（ ）
A．子弹和木块系统动量守恒
B．子弹减少的动能等于木块增加的动能
C．子弹和木块系统产生的内能比木块增加的动能大
D．子弹对木块做的功等于木块对子弹做的功
10．（2020高三上·黄冈月考）子弹水平射向固定在光滑的水平面上的木块，子弹的动能为10J时恰好能射穿。若木块可以在光滑的水平面上自由滑动，当子弹初动能为24J时，子弹水平射向静止的木块，子弹受到的阻力大小相同，在此情况下（ ）
A．系统产生的内能可能为12J B．系统产生的内能可能为10J
C．木块获得的动能可能为6J D．木块获得的动能可能为4J
11．（2020高二下·四川月考）如图所示，木块静止在光滑水平桌面上，一颗子弹水平射入木块的深度为d时，子弹与木块相对静止，在子弹入射的过程中，木块沿桌面移动的距离为L，木块对子弹的平均阻力为f，那么在这一过程中（ ）
A．木块的机械能增量f L B．子弹的机械能减少量为f（L+d）
C．机械能保持不变 D．机械能增加了mgh
12．（2020高一下·厦门月考）质量为m的子弹，以水平速度v射入静止在光滑水平面上质量为M的木块，并留在其中，下列说法正确的是（ ）
A．子弹克服阻力做的功与木块获得的动能相等
B．子弹克服阻力做的功与子弹动能的减少量相等
C．子弹克服阻力做的功等于子弹对木块做的功
D．子弹克服阻力做的功大于子弹对木块做的功
三、综合题
13．（2022·疏勒模拟）质量为kg的长木板放在光滑水平面上，木板上放有两个可视为质点的木块A和B，它们的质量分别为kg和kg，A、B间相距m，一粒质量为g的子弹以速度水平射入木块A并留在其中。已知两木块与长木板间动摩擦因数为0.2，取，子弹打入木块及木块相撞时作用时间极短。回答下面问题：
（1）要使木块A、B能发生碰撞，子弹速度应满足什么条件；
（2）若A、B碰撞后粘在一起运动，当m/s时，要使A、B不从木板上掉下来，木板至少需要多长（保留三位有效数字）。
（3）求子弹与木块A和木块A、B作用时损失的机械能。
14．（2020高三上·通榆期中）如图所示，水平传送带与左、右两边的光滑的水平台面等高，并能平滑对接.静止在台面上可视为质点的两滑块A、B质量分别为 、 ，B的左侧固定有一轻质水平弹簧，且刚开始处于原长状态.长 的传送带始终以 的速率顺时针转动，滑块A左侧的枪膛长 ，高压气体对质量为 子弹的平均作用力为 ，若把子弹在枪膛内的运动看作匀变速直线运动，子弹击中滑块A（子弹与滑块作用时间极短），并留在A内，两者一起滑上传送带的左端。已知A与传送带之间的动摩擦因数 ，忽略空气阻力，重力加速度g取 ，A与弹簧间可视为弹性碰撞.求：
（1）子弹与小滑块A的整体滑上传送带左端时的速度大小；
（2）小滑块A在第一次到达传送带右端时速度大小；
（3）小滑块A在第一次压缩弹簧过程中弹簧的最大弹性势能。
15．（2020高二下·荆门月考）如图所示，一质量为M的物块静止在桌面边缘，桌面离水平地面的高度为h。一质量为m的子弹以水平速度v0射入物块后，以水平速度 射出。重力加速度为g。求：
（1）物块被子弹射穿时的速度；
（2）此过程中系统损失的机械能；
（3）此后物块落地点离桌面边缘的水平距离。
答案解析部分
1．【答案】C
【知识点】动量与能量的综合应用一子弹打木块模型
【解析】【解答】A．木块对子弹的冲量与子弹对木块的冲量，方向相反，不相等，A不符合题意；
B．因为水平面光滑，系统不受外力，子弹和木块组成的系统动量守恒，B不符合题意；
C．根据动能定理，子弹对木块所做的功等于木块获得的动能；根据能量守恒定律，子弹和木块组成的系统损失的机械能等于子弹损失的动能减去木块获得的动能，C符合题意；
D．根据动能定理，子弹克服木块阻力做的功等于子弹的动能减少量，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】木块与子弹间的冲量大小相等方向相反；利用系统不受外力可以判别子弹与木块动量守恒；利用动能定理可以判别子弹对木块所做的功等于木块动能的增加；其系统损失的机械能等于其子弹损失的动能减去子弹对木块做功的大小；子弹克服阻力做功的大小等于子弹动能的减少量。
2．【答案】D
【知识点】动量与能量的综合应用一子弹打木块模型
【解析】【解答】A．由于两次子弹的初速度相同，动能相同，则两次试验的动能变化量相同，根据动能定理可知，两次试验子弹克服阻力做功相同，A不符合题意；
B．由于两次子弹的初速度相同，动能相同，则根据能量守恒可知，两次试验子弹与材料产生的总热量相同，B不符合题意；
C．由于两次子弹的初速度相同，则初动量相等，又两次试验的末动量均为零，则两次试验的子弹的动量变化量相同，C不符合题意；
D．由于两次试验的子弹的动量变化量相同，根据动量定理可知，两次试验防弹材料所受冲量相等，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】利用动能的变化量可以判别两次试验克服阻力做功相等；所以产生的总热量相等；利用初末动量的变化可以判别动量变化量相等。
3．【答案】B
【知识点】动量与能量的综合应用一子弹打木块模型
【解析】【解答】A、木块固定时，子弹射穿木块，设子弹在木块中所受阻力为f，木块长度为d，对子弹由动能定理得：fd= mv02- m = mv02；木块放在光滑的水平面上不固定时，子弹射入木块，系统动量守恒，假设子弹能刚好穿出木块；由动量守恒定律得：mv0=（m0+m）v，由能量守恒定律得： mv02= （m0+m）v2+Q，Q=fd，解得：m0=8m，则子弹要穿出木块m0≥8m，A、C不符合题意，B符合题意；
D、子弹以3v0速度射向木块，并从木块中穿出，则子弹以4v0速度射向木块时，子弹也能从木块中穿出，木块宽度一定，子弹速度越大，子弹穿过木块的时间t越短，由于子弹穿过木块时受到的阻力f相同，对木块由动量定理得：ft=m0v-0，可知时间t越短，木块获得的速度越小，则v2＜v1，D不符合题意．
故答案为：B
【分析】利用动量守恒定律结合能量守恒定律可以判别子弹要穿出木块的质量大小；利用动量守恒定律结合作用时间可以判别木块获得的速度大小。
4．【答案】A,B
【知识点】动量与能量的综合应用一子弹打木块模型
【解析】【解答】AC．子弹射入滑块的过程中，将子弹和滑块看成一个整体，合外力为0，动量守恒，所以两种情况后子弹和滑块的速度相同，所以末动能相同，故系统损失的动能一样多，产生的热量一样多，A符合题意，C不符合题意；
BD．子弹射入下层滑块刚好不射出，射入上层滑块能进一半厚度，说明在上层所受的摩擦力比下层大，根据动量定理可知，两种情况冲量相同，子弹射击上层所受摩擦力大，所以从入射到共速所经历时间短，B符合题意，D不符合题意。
故答案为：AB。
【分析】利用动量守恒定律结合动能的变化可以比较其摩擦产生的热量大小；结合其摩擦力做功相等及相对位移的大小可以比较其摩擦力的大小；利用动量定理结合其摩擦力的大小可以比较运动的时间。
5．【答案】A,D
【知识点】动量与能量的综合应用一子弹打木块模型
【解析】【解答】A．根据牛顿第三定律，子弹对木块的作用力大小等于木块对子弹的作用力大小，作用时间相同，根据
子弹对木块的冲量大小等于木块对子弹的冲量大小，A符合题意；
B．子弹对木块的作用力大小等于木块对子弹的作用力大小，但是子弹的位移大于木块的位移，子弹对木块做的功不等于木块对子弹做的功，B不符合题意；
C．子弹射入木块的过程中，木块对子弹的平均阻力对系统做功，所以系统的机械能不守恒，C不符合题意；
D．子弹和木块组成的系统，合外力为零，动量守恒，D符合题意。
故答案为：AD。
【分析】对子弹和木块进行分析，由牛顿第三定律可知子弹对木块的作用力等于木块对子弹的作用力，作用时间相等，故冲量相等；系统所受外力的合力为零，动量守恒。
6．【答案】A,C
【知识点】动量与能量的综合应用一子弹打木块模型
【解析】【解答】木块对子弹的阻力向左，子弹向右运动，所以木块对子弹的阻力做负功，子弹对木块的作用力向右，木块向右运动，所以子弹对木块的作用力做正功，子弹对木块的作用力做的功
故答案为：AC。
【分析】对子弹和木块进行分析，子弹打入木块的过程中，子弹对木块做正功，木块对子弹做负功，再根据做功的表达式计算求解。
7．【答案】A,D
【知识点】动量与能量的综合应用一子弹打木块模型
【解析】【解答】AD．在整个过程中，系统克服阻力做功为 ，根据功能关系可知，产生的内能为 ，系统损失的动能为 ，AD符合题意；
B．木块对子弹做负功，大小为 ，子弹损失的动能为 ，B不符合题意；
C．木块的位移为s，子弹对木块所做的功为 ，C不符合题意；
故答案为：AD。
【分析】利用摩擦力和相对位移可以求出摩擦产生的热量；利用摩擦力和子弹的位移可以求出子弹损失的动能；利用摩擦力和木块的位移可以求出子弹对木块做功的大小；利用系统产生的热量可以求出总动能的损失。
8．【答案】B,C
【知识点】动量与能量的综合应用一子弹打木块模型
【解析】【解答】AD．子弹两次穿越滑块过程中，子弹位移大小不同，滑块对子弹所做的功不同，则两颗子弹穿出木块后速度不相等；因在整个过程中，两颗子弹和木块系统总动量为零，则两颗子弹穿出后因两颗子弹的总动量不为零，则滑块的动量也不为零，即滑块的速度不为零，AD不符合题意。
B．子弹乙与滑块相对初速度大，子弹甲穿越滑块经历的时间比子弹乙穿越滑块经历的时间长，B符合题意；
C．子弹两次穿越滑块过程中，子弹与滑块相对位移大小相同，子弹与滑块系统产生的热量 ，由于阻力和相对位移相同，所以热量相同，C符合题意；
故答案为：BC。
【分析】利用子弹穿出的动量不等于0可以判别滑块的速度不等于0；利用相对速度的大小可以判别子弹穿过木块所花时间的大小；利用摩擦力和相对位移的大小可以判别摩擦力产生的热量；由于子弹的位移不同所以其滑块对子弹做功大小不同。
9．【答案】A,C
【知识点】动能定理的综合应用；动量守恒定律；动量与能量的综合应用一子弹打木块模型
【解析】【解答】A． 将子弹和木块看成一个系统，阻力为内力，则子弹和木块组成的系统在运动的过程中动量守恒，A符合题意；
B．子弹减少的动能一部分转化为木块增加的动能，一部分转化为内能，所以子弹减少的动能大于木块增加的动能，B不符合题意；
C．设子弹的质量为m，木块质量为M，子弹进入木块的深度为d，木块运动的距离为s，共同运动的速度为v，如下图
根据系统动量守恒可得
解得
对子弹根据动能定理得
根据功能关系，系统产生的内能为
代入v可得
对木块根据动能定理有
则木块增加的动能为
对比可知， ，C符合题意；
D．子弹对木块做的功为
木块对子弹做的功为
对比可知，子弹对木块做的功与木块对子弹做的功大小不相等，D不符合题意。
故答案为：AC。
【分析】将子弹和木块看成一个系统，阻力为内力，碰撞过程动量守恒。由于水平面光滑，碰撞后速度不变。根据能量守恒定律，子弹减少的动能一部分转化为木块增加的动能，一部分转化为内能，所以子弹减少的动能大于木块增加的动能。画出子弹打击木块的过程图，分别对子弹和木块进行研究。在整个过程中，只有摩擦力做功，找出对应的位移，列出动能定理。而过程中摩擦产生的热量等于摩擦力乘以子弹和木块的相对位移。
10．【答案】B,D
【知识点】动量与能量的综合应用一子弹打木块模型
【解析】【解答】AB．木块固定在水平面上，子弹的动能为10J时恰好能射穿。
木块可以在光滑的水平面上自由滑动，子弹可能射穿木块，可能留在木块中，当子弹射穿木块时，系统产生的内能最大，此时
A不可能，B可能；
CD．若子弹最终留在木块中，木块、子弹共速，木块获得的动能最大，由动量定理可得
木块的动能为
当 且木块和子弹共速时，木块子弹动能 ，但是由于系统产生的内能最大为10J，则系统能量
不符合能量守恒定律，C不可能，D可能。
故答案为：BD。
【分析】利用摩擦力乘以相对位移可以求出产生的最大内能大小；利用动量守恒定律结合能量守恒定律可以求出木块获得的动能大小。
11．【答案】A,B
【知识点】动量与能量的综合应用一子弹打木块模型
【解析】【解答】A．子弹对木块的作用力大小为f，木块相对于地的位移为L，则子弹对木块做功为fL，根据动能定理得知，木块动能的增加量，即机械能的增量等于子弹对木块做的功，即为△E木=fL，A符合题意；
B．木块对子弹的阻力做功为Wf=﹣f（L+d），根据动能定理得知：子弹动能的减少量等于子弹克服阻力做功，大小为f（L+d），子弹的重力势能不变，所以子弹机械能的减少量等于△E子=f（L+d），B符合题意；
CD．子弹相对于木块的位移大小为d，则系统克服阻力做功为：W=fd，根据功能关系可知，系统机械能的减少量为△E=fd，CD不符合题意．
故答案为：AB．
【分析】利用动能定理可以判别木块和子弹机械能的变化；利用摩擦力做功可以判别总的机械能变化。
12．【答案】B,D
【知识点】动量与能量的综合应用一子弹打木块模型
【解析】【解答】A． 根据能量守恒可知，子弹克服阻力做功等于产生的内能和木块的动能，故A不符合题意；
B． 对于子弹来说只有阻力做功，其效果就是子弹动能减少，根据动能定理可知，子弹克服阻力做的功与子弹动能的减少量相等，故B符合题意；
CD． 子弹对木块做的功应该等于木块的动能增量，小于子弹克服阻力做的功，故C不符合题意，D符合题意。
故答案为：BD。
【分析】利用能量守恒定律可以判别子弹克服摩擦力做功等于产生的内能和木块的动能；也等于子弹动能的减少；子弹克服阻力做功大于子弹对木块做功的大小。
13．【答案】（1）解：子弹打入木块时动量守恒，有
木块A在长木板上滑动到与B碰撞前，设A的加速度为，长木板和B的加速度为，则
若碰前长木板的位移为s，则A的位移为，设运动时间为t，有
联立解得
即
当
时
A、B发生碰撞，解得m/s
（2）解：代入m/s
解得s（舍去）或s
设A碰撞前、后速度分别为、，碰撞前木板及B的速度为，则
设两木块及长木板最终共同速度为v。碰后A、B在长木板上滑行的距离为，根据动量守恒定律和动能定理则有
解得
则木板长度
（3）解：由能量守恒定律得
解得
【知识点】牛顿第二定律；动量与能量的综合应用一子弹打木块模型
【解析】【分析】（1）当子弹与木块碰撞时，利用动量守恒定律可以求出碰后木块A速度的大小；利用牛顿第二定律可以求出其木块A减速的加速度及木板与B加速的加速度大小，结合两者的位移公式及函数关系可以求出子弹速度的的大小范围；
（2）当已知子弹的速度，结合其碰撞时间的表达式可以求出碰撞的时间，利用速度公式可以求出碰前木板和木块A的速度大小，结合动量守恒定律可以求出碰后两个物块的速度大小；再利用动量守恒定律及能量守恒定律可以求出木板对应的长度；
（3）已知碰撞前后速度的大小；利用初末动能的大小可以求出损失机械能的大小。
14．【答案】（1）解：设子弹出膛的速度为 ，则由牛顿第二定律可得
由匀变速直线运动规律
解得
子弹打滑块A过程中动量守恒，则
解得含有子弹的小滑块A水平滑上传送带左端时的速度大小
（2）解：A从传送带的左端滑到右端的过程中，根据动能定理有
代入数据解得
因为 ，所以A在第一次到达传送带右端时速度大小为
（3）解：A第一次压缩弹簧过程中，当A和B的速度相等时，弹簧的弹性势能最大，根据动量守恒定律有
代入数据解得
代入数据解得
【知识点】动能定理的综合应用；传送带模型；动量与能量的综合应用一子弹打木块模型
【解析】【分析】(1)由牛顿第二定律匀变速直线运动规律求得子弹出枪膛的速度；
(2)弹打滑块A过程中动量守恒，解得含有子弹的小滑块A水平滑上传送带左端时的速度大小；
（3）根据动能定理得出小滑块A在第一次到达传送带右端时速度大小。
（4）A第一次压缩弹簧过程中，当A和B的速度相等时，弹簧的弹性势能最大，根据动量守恒定律得出小滑块A在第一次压缩弹簧过程中弹簧的最大弹性势能。
15．【答案】（1）解：子弹击中木块前后的过程由动量守恒定律有
解得
物块被子弹射穿时的速度为
（2）解：此过程，对系统由功能关系可知
解得
此过程中系统损失的机械能
（3）解：物块的飞行时间
解得物块飞行的水平距离
物块落地点离桌面边缘的水平距离为
【知识点】动量与能量的综合应用一子弹打木块模型
【解析】【分析】（1）利用动量守恒定律可以求出速度的大小；
（2）利用功能关系可以求出损失的机械能大小；
（3）利用平抛的位移公式可以求出水平距离的大小。
