专题：动量守恒定律的应用-爆炸、人船模型+同步练习 高二上学期物理人教版（2019）选择性必修第一册

动量守恒定律的应用-爆炸、人船模型1、爆炸模型：通过爆炸/重力做功的形式产生能量（能量增多）能量来源：化学能、弹性势能等化学能：1．已知某花炮发射器能在t1＝0.2s的时间内将花炮竖直向上发射出去，花炮的质量为m＝1kg、射出的最大高度与发射器之间的距离为h＝180m，且花炮刚好在最高点爆炸为两块物块，假设爆炸前后花炮的质量不变，经过一段时间炸开的两块物块同时落地。忽略一切阻力及发射器大小，重力加速度g＝10m/s2。（1）求花炮发射器发射花炮时，对花炮产生的平均作用力的大小。（2）如果爆炸时产生的两块物块的速度均沿水平方向，落地时两个落地点之间的距离为s＝900m且两物块的速度互相垂直，求两物块的质量。（3）求花炮内炸药的化学能。2．一个质量为m的烟花弹获得速度v0后，从地面竖直升空(可视为竖直上抛运动)．当烟花弹上升到最大高度时，弹中火药爆炸将烟花弹弹壳炸成A、B两块，且均沿水平方向运动，A的质量是B的两倍，爆炸时间极短，重力加速度大小为g，不计空气阻力和火药的质量．(1)求烟花弹上升的最大高度；(2)求爆炸时A与B获得的速度大小之比；(3)要使A不落到以地面上发射点为圆心，以R为半径的圆周范围内，求爆炸时A应获得的动能．3.一质量为m的烟花弹获得动能E后，从地面竖直升空，当烟花弹上升的速度为零时，弹中火药爆炸将烟花弹炸为质量相等的两部分，两部分获得的动能之和也为E，且均沿竖直方向运动。爆炸时间极短，重力加速度大小为g，不计空气阻力和火药的质量，求：（1）烟花弹从地面开始上升到弹中火药爆炸所经过的时间；（2）爆炸后烟花弹向上运动的部分距地面的最大高度弹性势能:4.一玩具以初速度v0从水平地面竖直向上抛出，达到最高点时，用遥控器将玩具内压缩的轻弹簧弹开，该玩具沿水平方向分裂成质量之比为1:4的两部分，此时它们的动能之和与玩具从地面抛出时的动能相等。弹簧弹开的时间极短，不计空气阻力。求（1）玩具上升到最大高度3/4时的速度大小；（2）两部分落地时速度大小之比.5.如图所示，半径为R的光滑半圆环轨道竖直固定在一水平光滑的桌面上，桌面距水平地面的高度也为R。在桌面上轻质弹簧被a、b两个小球挤压（小球与弹簧不拴接），处于静止状态。同时释放两个小球，小球a、b与弹簧在水平桌面上分离后，球从点滑上光滑半圆环轨道并恰能通过半圆环轨道最高点A，b球则从桌面点滑出后落到水平地面上，落地点距桌子右侧的水平距离为。已知小球a质量为m，重力加速度为g。求：（）释放后a球离开弹簧时的速度大小；（）释放后b球离开弹簧时的速度大小；（）释放小球前弹簧具有的弹性势能。6.如图，半径R=0.32m的光滑轨道abcd固定在竖直平面内，ab水平，bcd为半圆，在b处与ab相切。在直轨道ab上放着质量分别为mA=2kg、mB=1kg的物块A、B（均可视为质点），用轻质细绳将A、B连接在一起，且A、B间夹着一根被压缩的轻质弹簧（未被拴接）。轨道左侧的光滑水平地面上停着一质量M=2kg、长L=0.5m的小车，小车上表面与ab等高。现将细绳剪断。已知A与小车之间的动摩擦因数=0.1，要满足B在竖直光滑轨道上运动时恰好通过最高点d，g取10m/s2，求：（1）A、B离开弹簧瞬间的速率vA；（2）细绳剪断之前弹簧的弹性势能；（3）A在小车上滑动过程中产生的热量Q。2、人船模型：初动量=07．如图所示，质量为m的人站在一条质量为M、长为L的静止小船的右端，小船的左端靠在岸边．当该人向左走到船的左端时，在不考虑水流速度与水对船体的黏滞阻力的情况下，船左端运动到离岸多远的地方？8．如图所示，光滑水平面上静放着一个有光滑圆弧的凹槽，凹槽的半径为R=0.25m，质量为M=0.2kg，另有一质量为m=0.05kg的小球从凹槽的左侧最高点由静止释放，小球滑到最低点B。求：（1）凹槽向左移动的最大距离；（2）小球滑至凹槽的最低点B时小球和凹槽的速度；（3）当小球滑至凹槽的最低点B时，小球对凹槽的压力9．质量为2m的劈A和质量为3m的B紧挨着放置，两劈的表面均为半径为R的圆周，放在光滑水平面上，A和B的倾斜面都是光滑曲面，如图所示。一质量为3m的物块（可视为质点）位于劈A的最高点从静止滑下，然后又滑上劈B，重力加速度为g。求：(1)物块第一次离开劈A时，劈A后退的距离；(2)物块在劈B上能够达到相对水平面的最大