2025版高考物理二轮复习 配套课件 第一部分 专题二 能量和动量 素养培优1 “板块”模型中动力学、能量和动量的综合.pdfVIP

素养培优1“板块”模型中动力学、能量和

动量的综合

模型图示模型特点

“滑块—滑板”模型作为力学的基本模型经常出现，是对

直线运动和牛顿运动定律及动量守恒定律有关知识的巩固

和应用，这类问题可分为两类：

①没有外力参与，滑板放在光滑水平面上，滑块以一定速

度在滑板上运动，滑块与滑板组成的系统动量守恒，注意

滑块若不滑离滑板，最后二者具有共同速度，摩擦力与相

对路程的乘积等于系统损失的动能，即F·x＝ΔE。

f相对k

②系统受到外力，这时对滑块和滑板一般隔离分析，画出

它们运动的示意图，应用牛顿运动定律、运动学公式及动

量定理求解。

【典例1】（2024·湖北宜昌高三二模）如图甲所示，一辆质量为M＝1.5

kg的小车静止在光滑的水平面上，一质量为m的木块以一定的水平速度滑

上小车，最后与小车以相同的速度运动，它们的运动速度随时间变化的图

2

像如图乙所示。重力加速度取g＝10m/s。求：

（1）木块的质量m；

答案：0.5kg

解析：二者相互作用过程，二者构成的系统动量守恒，有mv0

＝（m＋M）v，由图乙可知v＝2m/s，共同速度为v＝0.5m/s，联立

0

解得木块的质量m＝0.5kg。

（2）木块与小车上表面间的动摩擦因数；

答案：0.3

0.5−0

2

解析：由速度—时间图像可得小车的加速度为a＝m/s＝1

0.5−0

2

m/s，对小车由牛顿第二定律可得μmg＝Ma，解得μ＝＝0.3。

（3）这个过程中系统损失的机械能。

答案：0.75J

解析：由功能关系可得这个过程中系统损失的机械能为ΔE＝

1111

2222

m－（m＋M）v＝×0.5×2J－×（1.5＋0.5）×0.5J＝

2222

0.75J。

【典例2】（2024·海南三亚高三三模）如图所示，质量M＝2kg的足够长

的木板静止在光滑的水平面上，质量m＝1kg的滑块静止在木板的左端。

现给滑块施加一方向水平向右、大小F＝3N的拉力，经时间t＝6s后撤去

拉力，已知撤去拉力的瞬间，木板的速度大小v＝3m/s，取重力加速度大