專題11-爆炸模型-高考物理動(dòng)量常用模型(原卷版)

高考物理《動(dòng)量》常用模型最新模擬題精練專題11爆炸模型一、選擇題1.“爆竹聲中一歲除，春風(fēng)送暖入屠蘇”，燃放爆竹是我國傳統(tǒng)民俗。春節(jié)期間，某人斜向上拋出一個(gè)爆竹，假設(shè)爆竹到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)(速度水平向東)立即爆炸成質(zhì)量相等的三塊碎片，前面一塊碎片速度水平向東，后面一塊碎片速度水平向西，前、后兩塊碎片的水平速度(相對(duì)地面)大小相等、方向相反。以下說法正確的是()A．爆炸后的瞬間，中間那塊碎片的速度大于爆炸前瞬間爆竹的速度B．爆炸后的瞬間，中間那塊碎片的速度可能水平向西C．爆炸后，三塊碎片將同時(shí)落到水平地面上，并且落地時(shí)的動(dòng)量相同D．爆炸后的瞬間，中間那塊碎片的動(dòng)能可能小于爆炸前的瞬間爆竹的總動(dòng)能2．一炸彈在水平地面上方飛出后軌跡為拋物線，若不爆炸，其最高點(diǎn)與落地點(diǎn)的水平距離為R；若在最高點(diǎn)爆炸成a、b兩塊，質(zhì)量比為2∶1，其中b塊沿原方向水平飛出，其最高點(diǎn)與落地點(diǎn)的水平距離為4R，則a、b兩塊落地點(diǎn)的距離為()A．4.5R B．4.0RC．3.5R D．3.0R3一個(gè)爆竹豎直升空后在最高點(diǎn)炸裂成質(zhì)量相等的甲、乙兩塊，其中炸裂后一瞬間甲的速度方向如圖所示，不計(jì)空氣阻力，則下列說法正確的是()A.甲、乙有可能同時(shí)落地

B.甲、乙落地時(shí)的速度一定相同

C.從炸裂到落地，甲、乙的速度變化相同

D.甲、乙落地瞬間，重力的瞬時(shí)功率相同二、計(jì)算題1、.如圖所示，在離地面H=5.45m的O處用長(zhǎng)L=0.45m的不可伸長(zhǎng)的細(xì)線掛一質(zhì)量為0.09kg的爆竹（火藥質(zhì)量忽略不計(jì)），把爆竹拉起至D點(diǎn)使細(xì)線水平伸直，點(diǎn)燃導(dǎo)火線后將爆竹靜止釋放，爆竹剛好到達(dá)最低點(diǎn)B時(shí)炸成質(zhì)量相等的兩塊，一塊朝相反方向水平拋出，落到地面上的A處，拋出的水平距離s=5m。另一塊仍系在細(xì)線上繼續(xù)做圓周運(yùn)動(dòng)，空氣阻力忽略不計(jì)，取g=10m/s2，求：

（1）爆竹爆炸前瞬間的速度大小v0；

（2）繼續(xù)做圓周運(yùn)動(dòng)的那一塊在B處對(duì)細(xì)線的拉力T的大?。?/p>

（3）火藥爆炸釋放的能量E。2．(2020年哈爾濱師范大學(xué)附屬中學(xué)期末)水平地面上固定著豎直面內(nèi)半徑R＝5.25m的光滑圓弧槽，圓弧對(duì)應(yīng)的圓心角為37°，槽的右端與質(zhì)量m＝1kg、長(zhǎng)度L＝4m且上表面水平的木板相切，槽與木板的交接處靜止著質(zhì)量m1＝2kg和m2＝1kg的兩個(gè)小物塊(可視為質(zhì)點(diǎn))．現(xiàn)點(diǎn)燃物塊間的炸藥，炸藥爆炸釋放的化學(xué)能有60%轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，使兩物塊都獲得水平速度，此后m2沿圓弧槽運(yùn)動(dòng)，離開槽后在空中能達(dá)到的最大高度為h＝1.8m．已知m1與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ1＝0.2，木板與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ2＝0.1，最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，重力加速度g取10m/s2．求：(1)物塊到達(dá)圓弧槽左端時(shí)的速率v；(2)炸藥爆炸釋放的化學(xué)能E；(3)木板從開始運(yùn)動(dòng)到停下的過程中與地面間因摩擦而產(chǎn)生的熱量Q.(保留到小數(shù)點(diǎn)后兩位)3．.(2022陜西寶雞重點(diǎn)高中高二質(zhì)檢)一質(zhì)量為m的煙花彈獲得動(dòng)能E后，從地面豎直升空。當(dāng)煙花彈上升的速度為零時(shí)，彈中火藥爆炸將煙花彈炸為質(zhì)量相等的兩部分，兩部分獲得的動(dòng)能之和也為E，且均沿豎直方向運(yùn)動(dòng)。爆炸時(shí)間極短，重力加速度大小為g，不計(jì)空氣阻力和火藥的質(zhì)量。求：(1)煙花彈從地面開始上升到彈中火藥爆炸所經(jīng)過的時(shí)間；(2)爆炸后煙花彈向上運(yùn)動(dòng)的部分距地面的最大高度。4.（2021東北三省四市教研聯(lián)合體模擬）在光滑的水平地面上有木板C，質(zhì)量為mc=4kg，木板上有AB兩個(gè)物體緊挨在一起，A、B和C三個(gè)物體均處于靜止?fàn)顟B(tài)，已知mA=1kg，mB=2kg，AB間夾有少量火藥，短時(shí)間爆炸釋放了E=27J的能量并全部轉(zhuǎn)化為AB在C上的動(dòng)能，使A、B分別水平向左、向右運(yùn)動(dòng)起來，已知AC間和BC間的動(dòng)摩擦因數(shù)相同均為μ=0.2，C板足夠長(zhǎng)，求∶（1）爆炸瞬間A、B獲得的速度vA和vB的大??；（2）A、B在C上開始運(yùn)動(dòng)到相對(duì)于C靜止用時(shí)tA和tB；（3）A、B間最后相距的距離L。5．（20分）（2021四川遂寧重點(diǎn)高中質(zhì)檢）如圖所示，質(zhì)量M=4kg的平板小車停在光滑水平面上，車上表面高h(yuǎn)1=1.6m。水平面右邊的臺(tái)階高h(yuǎn)2=0.8m，臺(tái)階寬l=0.7m，臺(tái)階右端B恰好與半徑r=5m的光滑圓弧軌道連接，B和圓心O的連線與豎直方向夾角θ=53°，在平板小車的中點(diǎn)A處，質(zhì)量m1=2kg的甲物體和質(zhì)量m2=1kg的乙物體緊靠在一起，中間放有少量炸藥（甲、乙兩物體都可以看作質(zhì)點(diǎn)）。小車上A點(diǎn)左側(cè)表面光滑，右側(cè)粗糙且動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.2?，F(xiàn)點(diǎn)燃炸藥，炸藥爆炸后兩物體瞬間分開，甲物體獲得水平初速度5m/s向右運(yùn)動(dòng)，離開平板車后恰能從光滑圓弧軌道的左端B點(diǎn)沿切線進(jìn)入圓弧軌道。已知車與臺(tái)階相碰后不再運(yùn)動(dòng)（g取10m/s2，sin53°=0.8，cos53°=0.6）。求：（1）炸藥爆炸使兩物塊增加的機(jī)械能E；（2）物塊在圓弧軌道最低點(diǎn)C處對(duì)軌道的壓力F；（3）平板車上表面的長(zhǎng)度L和平板車運(yùn)動(dòng)位移s的大小。6．(2020·廣東高三模擬)如圖8，光滑軌道固定在豎直平面內(nèi)，水平段ab左側(cè)是半徑R＝0.5m的半圓，O為圓心，Oab共線；右側(cè)曲面最高點(diǎn)c的切線水平，距ab的高度h1＝0.2m．質(zhì)量M＝1kg、長(zhǎng)L＝1m的木板C緊靠軌道靜止在水平地面上，木板上表面與軌道最高點(diǎn)c在同一水平面內(nèi)，p、k是C上表面的端點(diǎn)，j是C上表面的中點(diǎn)．可視為質(zhì)點(diǎn)、質(zhì)量mA＝mB＝1kg的物塊A和B緊靠在一起，靜止于ab段，兩物塊在足夠大的內(nèi)力作用下突然分離，分別向右、向左沿軌道運(yùn)動(dòng)．A運(yùn)動(dòng)到c點(diǎn)時(shí)速度沿水平方向，然后沖上C；B水平拋出后落在半圓的D點(diǎn)(圖中未畫出)，D到Oa的豎直距離h2＝0.4m．已知C與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.2；A與C上表面pj段和jk段的動(dòng)摩擦因數(shù)分別為μpj＝0.3和μjk＝0.6，最大靜摩擦力近似等于滑動(dòng)摩擦力，g取10m/s2.求：圖8(1)A沖上C時(shí)的速度大小；(2)A與木板C間因摩擦產(chǎn)生的熱量Q(結(jié)果保留1位小數(shù))．7（2020高考模擬1）如圖所示，在光滑水平面上有一帶擋板的長(zhǎng)木板，擋板和長(zhǎng)木板的總質(zhì)量為m，木板長(zhǎng)度為L(zhǎng)(擋板的厚度可忽略)，擋板上固定有一個(gè)小炸藥包(可視為質(zhì)量不計(jì)的點(diǎn))．木板左端有一質(zhì)量也為m(可視為質(zhì)點(diǎn))的滑塊．滑塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)恒定，整個(gè)系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)．給滑塊一個(gè)水平向右的初速度v0，滑塊相對(duì)木板向右運(yùn)動(dòng)，剛好能與小炸藥包接觸，接觸瞬間小炸藥包爆炸(此過程時(shí)間極短，爆炸后滑塊與木板只在水平方向上運(yùn)動(dòng)，且完好無損)，滑塊向左運(yùn)動(dòng)，最終回到木板的左端，恰與木板相對(duì)靜止．求：(1)滑塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)；(2)小炸藥包爆炸完畢時(shí)滑塊和木板的速度．8．具有我國自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的“殲－10”飛機(jī)的橫空出世，證實(shí)了我國航空事業(yè)在飛速發(fā)展．而航空事業(yè)的發(fā)展又離不開風(fēng)洞試驗(yàn)，簡(jiǎn)化模型如圖a所示，在光滑的水平軌道上停放相距x0＝10m的甲、乙兩車，其中乙車是風(fēng)力驅(qū)動(dòng)車．在彈射裝置使甲車獲得v0＝40m/s的瞬時(shí)速度向乙車運(yùn)動(dòng)的同時(shí)，乙車的風(fēng)洞開始工作，將風(fēng)吹向固定在甲車上的擋風(fēng)板，從而使乙車獲得了速度，測(cè)繪裝置得到了甲、乙兩車的v－t圖象如圖b所示，設(shè)兩車始終未相撞．(1)若風(fēng)對(duì)甲、乙的作用力相等，求甲、乙兩車的質(zhì)量比；(2)求兩車相距最近時(shí)的距離．9．高空雜技表演中，固定在同一懸點(diǎn)的兩根長(zhǎng)均為L(zhǎng)的輕繩分別系著男、女演員，他們?cè)谕回Q直面內(nèi)先后從不同高度相向無初速擺下，在最低點(diǎn)相擁后，恰能一起擺到男演員的出發(fā)點(diǎn)。已知男、女演員質(zhì)量分別為M、m，女演員的出發(fā)點(diǎn)與最低點(diǎn)的高度差為eq\f(L,2)，重力加速度為g不計(jì)空氣阻力，男、女演員均視為質(zhì)點(diǎn)。（1）求女演員剛擺到最低點(diǎn)時(shí)對(duì)繩的拉力大小。（2）若兩人接著從男演員的出發(fā)點(diǎn)一起無初速擺下，到達(dá)最低點(diǎn)時(shí)男演員推開女演員，為了使女演員恰能回到其最初出發(fā)點(diǎn)，男演員應(yīng)對(duì)女演員做多少功？10.以與水平方向成60°角斜向上的初速度v0射出的炮彈，到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)爆炸成質(zhì)量分別為m和2m的兩塊，其中質(zhì)量大的一塊沿著原來的方向以2v0的速度飛行。求：

(1)質(zhì)量較小的另一塊彈片速度的大小和方向。

(2)爆炸過程有多少化學(xué)能轉(zhuǎn)化為彈片的動(dòng)能。10.如圖所示，在離地面H=5.45m的O處用長(zhǎng)L=0.45m的不可伸長(zhǎng)的細(xì)線掛一質(zhì)量為0.09kg的爆竹（火藥質(zhì)量忽略不計(jì)），把爆竹拉起至D點(diǎn)使細(xì)線水平伸直，點(diǎn)燃導(dǎo)火線后將爆竹靜止釋放，爆竹剛好到達(dá)最低點(diǎn)B時(shí)炸成質(zhì)量相等的兩塊，一塊朝相反方向水平拋出，落到地面上的A處，拋出的水平距離s=5m。另一塊仍系在細(xì)線上繼續(xù)做圓周運(yùn)動(dòng)，空氣阻力忽略不計(jì)，取g=10m/s2，求：

（1）爆竹爆炸前瞬間的速度大小v0；

（2）繼續(xù)做圓周運(yùn)動(dòng)的那一塊在B處對(duì)細(xì)線的拉力T的大??；

（3）火藥爆炸釋放的能量E。11.如圖所示，AB為固定在豎直面內(nèi)、半徑為R的四分之一圓弧形光滑軌道，其末端（B端）切線水平，且距水平地面的高度也為R。1、2兩小滑塊（均可視為質(zhì)點(diǎn)）用輕細(xì)繩拴接在一起，在它們中間夾住一個(gè)被壓縮的微小輕質(zhì)彈簧。兩滑塊從圓弧形軌道的最高點(diǎn)A由靜止滑下，當(dāng)兩滑塊滑至圓弧形軌道最低點(diǎn)時(shí)，拴接兩滑塊的細(xì)繩突然斷開，彈簧迅速將兩滑塊彈開，滑塊2恰好能沿圓弧形軌道運(yùn)動(dòng)到軌道的最高點(diǎn)A。已知R=0.45m，滑塊1的質(zhì)量m1=0.16kg，滑塊2的質(zhì)量m2=0.04kg，重力加速度g取10m/s2，空氣阻力可忽略不計(jì)。求：21*cnjy*com（1）兩滑塊一起運(yùn)動(dòng)到圓弧形軌道最低點(diǎn)細(xì)繩斷開前瞬間對(duì)軌道的壓力大??；（2）在將兩滑塊彈開的整個(gè)過程中彈簧釋放的彈性勢(shì)能；（3）滑塊2的落地點(diǎn)與滑塊1的落地點(diǎn)之間的距離。12．如圖所示，質(zhì)量分別為m、2m的A、B兩個(gè)滑塊（均可視為質(zhì)點(diǎn)）靜置在水平面上的P處，它們之間夾有少許炸藥。點(diǎn)燃炸藥后，A、B沿水平方向運(yùn)動(dòng)，經(jīng)時(shí)間t，B的速度變?yōu)榱悖丝蹋瑢?duì)B施加一個(gè)水平向左的恒力，經(jīng)時(shí)間，B又回到P處。A、B與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)分別為μ、μ，重力加速度大小為g，假設(shè)炸藥的化學(xué)能全部轉(zhuǎn)化為A、B的動(dòng)能。求：（1）炸藥爆炸時(shí)產(chǎn)生的化學(xué)能E；（2）該恒力的大小F；（3）B回到P處時(shí)，A、B間的距離s。13．如圖所示，小球a、b用等長(zhǎng)細(xì)線懸掛于同一固定點(diǎn)O。讓球a靜止下垂，將球b向右拉起，使細(xì)線拉直水平，已知細(xì)線長(zhǎng)為L(zhǎng)，小球a、b的質(zhì)量分別為2m和m，在小球a上固定有極少量火藥。從靜止釋放球b，兩球碰撞后火藥發(fā)生爆炸而相互分開，此后觀察到系小球a的細(xì)線與豎直方向之間的最大偏角為90°。忽略空氣阻力，重力加速度為g，求：(1)系小球b的細(xì)線與豎直方向之間的最大偏角；(2)兩球在碰撞過程中增加的機(jī)械能。14．如圖所示，相距L=5m的粗糙水平直軌道兩端分別固定兩個(gè)豎直擋板，距左側(cè)擋板=2m的O點(diǎn)處靜止放置兩個(gè)緊挨著的小滑塊A、B，滑塊之間裝有少量炸藥。炸藥爆炸時(shí)，能將兩滑塊分開并保持在直軌道上沿水平方向運(yùn)動(dòng)?；瑝KA、B的質(zhì)量均為m=1kg，與軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為=0.2。不計(jì)滑塊與滑塊、滑塊與擋板間發(fā)生碰撞時(shí)的機(jī)械能損失，滑塊可看作質(zhì)點(diǎn)，重力加速度g取10m/s2。(1)炸藥爆炸瞬間，若有Q1=10J的能量轉(zhuǎn)化成了兩滑塊的機(jī)械能，求滑塊A最終離開出發(fā)點(diǎn)的距離；(2)若兩滑塊A、B初始狀態(tài)并不是靜止的，當(dāng)它們共同以v0=1m/s的速度向右經(jīng)過O點(diǎn)時(shí)炸藥爆炸，要使兩滑塊分開后能再次相遇，則爆炸中轉(zhuǎn)化成機(jī)械能的最小值Q2是多少?15.如圖所，粗糙斜面與光滑水平面通過半徑可忽略的光滑小圓弧平滑連接，斜面傾角θ=37°，A、C、D滑塊的質(zhì)量為mＡ=mＣ=mD=m=1kg，B滑塊的質(zhì)量mB=4m=4kg(各滑塊均視為質(zhì)點(diǎn))。A、B間夾著質(zhì)量可