专题11-爆炸模型-高考物理动量常用模型(原卷版)

高考物理《动量》常用模型最新模拟题精练专题11爆炸模型一、选择题1.“爆竹声中一岁除，春风送暖入屠苏”，燃放爆竹是我国传统民俗。春节期间，某人斜向上抛出一个爆竹，假设爆竹到达最高点时(速度水平向东)立即爆炸成质量相等的三块碎片，前面一块碎片速度水平向东，后面一块碎片速度水平向西，前、后两块碎片的水平速度(相对地面)大小相等、方向相反。以下说法正确的是()A．爆炸后的瞬间，中间那块碎片的速度大于爆炸前瞬间爆竹的速度B．爆炸后的瞬间，中间那块碎片的速度可能水平向西C．爆炸后，三块碎片将同时落到水平地面上，并且落地时的动量相同D．爆炸后的瞬间，中间那块碎片的动能可能小于爆炸前的瞬间爆竹的总动能2．一炸弹在水平地面上方飞出后轨迹为抛物线，若不爆炸，其最高点与落地点的水平距离为R；若在最高点爆炸成a、b两块，质量比为2∶1，其中b块沿原方向水平飞出，其最高点与落地点的水平距离为4R，则a、b两块落地点的距离为()A．4.5R B．4.0RC．3.5R D．3.0R3一个爆竹竖直升空后在最高点炸裂成质量相等的甲、乙两块，其中炸裂后一瞬间甲的速度方向如图所示，不计空气阻力，则下列说法正确的是()A.甲、乙有可能同时落地

B.甲、乙落地时的速度一定相同

C.从炸裂到落地，甲、乙的速度变化相同

D.甲、乙落地瞬间，重力的瞬时功率相同二、计算题1、.如图所示，在离地面H=5.45m的O处用长L=0.45m的不可伸长的细线挂一质量为0.09kg的爆竹（火药质量忽略不计），把爆竹拉起至D点使细线水平伸直，点燃导火线后将爆竹静止释放，爆竹刚好到达最低点B时炸成质量相等的两块，一块朝相反方向水平抛出，落到地面上的A处，抛出的水平距离s=5m。另一块仍系在细线上继续做圆周运动，空气阻力忽略不计，取g=10m/s2，求：

（1）爆竹爆炸前瞬间的速度大小v0；

（2）继续做圆周运动的那一块在B处对细线的拉力T的大小；

（3）火药爆炸释放的能量E。2．(2020年哈尔滨师范大学附属中学期末)水平地面上固定着竖直面内半径R＝5.25m的光滑圆弧槽，圆弧对应的圆心角为37°，槽的右端与质量m＝1kg、长度L＝4m且上表面水平的木板相切，槽与木板的交接处静止着质量m1＝2kg和m2＝1kg的两个小物块(可视为质点)．现点燃物块间的炸药，炸药爆炸释放的化学能有60%转化为动能，使两物块都获得水平速度，此后m2沿圆弧槽运动，离开槽后在空中能达到的最大高度为h＝1.8m．已知m1与木板间的动摩擦因数μ1＝0.2，木板与地面间的动摩擦因数μ2＝0.1，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，重力加速度g取10m/s2．求：(1)物块到达圆弧槽左端时的速率v；(2)炸药爆炸释放的化学能E；(3)木板从开始运动到停下的过程中与地面间因摩擦而产生的热量Q.(保留到小数点后两位)3．.(2022陕西宝鸡重点高中高二质检)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。4.（2021东北三省四市教研联合体模拟）在光滑的水平地面上有木板C，质量为mc=4kg，木板上有AB两个物体紧挨在一起，A、B和C三个物体均处于静止状态，已知mA=1kg，mB=2kg，AB间夹有少量火药，短时间爆炸释放了E=27J的能量并全部转化为AB在C上的动能，使A、B分别水平向左、向右运动起来，已知AC间和BC间的动摩擦因数相同均为μ=0.2，C板足够长，求∶（1）爆炸瞬间A、B获得的速度vA和vB的大小；（2）A、B在C上开始运动到相对于C静止用时tA和tB；（3）A、B间最后相距的距离L。5．（20分）（2021四川遂宁重点高中质检）如图所示，质量M=4kg的平板小车停在光滑水平面上，车上表面高h1=1.6m。水平面右边的台阶高h2=0.8m，台阶宽l=0.7m，台阶右端B恰好与半径r=5m的光滑圆弧轨道连接，B和圆心O的连线与竖直方向夹角θ=53°，在平板小车的中点A处，质量m1=2kg的甲物体和质量m2=1kg的乙物体紧靠在一起，中间放有少量炸药（甲、乙两物体都可以看作质点）。小车上A点左侧表面光滑，右侧粗糙且动摩擦因数为μ=0.2。现点燃炸药，炸药爆炸后两物体瞬间分开，甲物体获得水平初速度5m/s向右运动，离开平板车后恰能从光滑圆弧轨道的左端B点沿切线进入圆弧轨道。已知车与台阶相碰后不再运动（g取10m/s2，sin53°=0.8，cos53°=0.6）。求：（1）炸药爆炸使两物块增加的机械能E；（2）物块在圆弧轨道最低点C处对轨道的压力F；（3）平板车上表面的长度L和平板车运动位移s的大小。6．(2020·广东高三模拟)如图8，光滑轨道固定在竖直平面内，水平段ab左侧是半径R＝0.5m的半圆，O为圆心，Oab共线；右侧曲面最高点c的切线水平，距ab的高度h1＝0.2m．质量M＝1kg、长L＝1m的木板C紧靠轨道静止在水平地面上，木板上表面与轨道最高点c在同一水平面内，p、k是C上表面的端点，j是C上表面的中点．可视为质点、质量mA＝mB＝1kg的物块A和B紧靠在一起，静止于ab段，两物块在足够大的内力作用下突然分离，分别向右、向左沿轨道运动．A运动到c点时速度沿水平方向，然后冲上C；B水平抛出后落在半圆的D点(图中未画出)，D到Oa的竖直距离h2＝0.4m．已知C与地面间的动摩擦因数μ＝0.2；A与C上表面pj段和jk段的动摩擦因数分别为μpj＝0.3和μjk＝0.6，最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力，g取10m/s2.求：图8(1)A冲上C时的速度大小；(2)A与木板C间因摩擦产生的热量Q(结果保留1位小数)．7（2020高考模拟1）如图所示，在光滑水平面上有一带挡板的长木板，挡板和长木板的总质量为m，木板长度为L(挡板的厚度可忽略)，挡板上固定有一个小炸药包(可视为质量不计的点)．木板左端有一质量也为m(可视为质点)的滑块．滑块与木板间的动摩擦因数恒定，整个系统处于静止状态．给滑块一个水平向右的初速度v0，滑块相对木板向右运动，刚好能与小炸药包接触，接触瞬间小炸药包爆炸(此过程时间极短，爆炸后滑块与木板只在水平方向上运动，且完好无损)，滑块向左运动，最终回到木板的左端，恰与木板相对静止．求：(1)滑块与木板间的动摩擦因数；(2)小炸药包爆炸完毕时滑块和木板的速度．8．具有我国自主知识产权的“歼－10”飞机的横空出世，证实了我国航空事业在飞速发展．而航空事业的发展又离不开风洞试验，简化模型如图a所示，在光滑的水平轨道上停放相距x0＝10m的甲、乙两车，其中乙车是风力驱动车．在弹射装置使甲车获得v0＝40m/s的瞬时速度向乙车运动的同时，乙车的风洞开始工作，将风吹向固定在甲车上的挡风板，从而使乙车获得了速度，测绘装置得到了甲、乙两车的v－t图象如图b所示，设两车始终未相撞．(1)若风对甲、乙的作用力相等，求甲、乙两车的质量比；(2)求两车相距最近时的距离．9．高空杂技表演中，固定在同一悬点的两根长均为L的轻绳分别系着男、女演员，他们在同一竖直面内先后从不同高度相向无初速摆下，在最低点相拥后，恰能一起摆到男演员的出发点。已知男、女演员质量分别为M、m，女演员的出发点与最低点的高度差为eq\f(L,2)，重力加速度为g不计空气阻力，男、女演员均视为质点。（1）求女演员刚摆到最低点时对绳的拉力大小。（2）若两人接着从男演员的出发点一起无初速摆下，到达最低点时男演员推开女演员，为了使女演员恰能回到其最初出发点，男演员应对女演员做多少功？10.以与水平方向成60°角斜向上的初速度v0射出的炮弹，到达最高点时爆炸成质量分别为m和2m的两块，其中质量大的一块沿着原来的方向以2v0的速度飞行。求：

(1)质量较小的另一块弹片速度的大小和方向。

(2)爆炸过程有多少化学能转化为弹片的动能。10.如图所示，在离地面H=5.45m的O处用长L=0.45m的不可伸长的细线挂一质量为0.09kg的爆竹（火药质量忽略不计），把爆竹拉起至D点使细线水平伸直，点燃导火线后将爆竹静止释放，爆竹刚好到达最低点B时炸成质量相等的两块，一块朝相反方向水平抛出，落到地面上的A处，抛出的水平距离s=5m。另一块仍系在细线上继续做圆周运动，空气阻力忽略不计，取g=10m/s2，求：

（1）爆竹爆炸前瞬间的速度大小v0；

（2）继续做圆周运动的那一块在B处对细线的拉力T的大小；

（3）火药爆炸释放的能量E。11.如图所示，AB为固定在竖直面内、半径为R的四分之一圆弧形光滑轨道，其末端（B端）切线水平，且距水平地面的高度也为R。1、2两小滑块（均可视为质点）用轻细绳拴接在一起，在它们中间夹住一个被压缩的微小轻质弹簧。两滑块从圆弧形轨道的最高点A由静止滑下，当两滑块滑至圆弧形轨道最低点时，拴接两滑块的细绳突然断开，弹簧迅速将两滑块弹开，滑块2恰好能沿圆弧形轨道运动到轨道的最高点A。已知R=0.45m，滑块1的质量m1=0.16kg，滑块2的质量m2=0.04kg，重力加速度g取10m/s2，空气阻力可忽略不计。求：21*cnjy*com（1）两滑块一起运动到圆弧形轨道最低点细绳断开前瞬间对轨道的压力大小；（2）在将两滑块弹开的整个过程中弹簧释放的弹性势能；（3）滑块2的落地点与滑块1的落地点之间的距离。12．如图所示，质量分别为m、2m的A、B两个滑块（均可视为质点）静置在水平面上的P处，它们之间夹有少许炸药。点燃炸药后，A、B沿水平方向运动，经时间t，B的速度变为零，此刻，对B施加一个水平向左的恒力，经时间，B又回到P处。A、B与水平面间的动摩擦因数分别为µ、µ，重力加速度大小为g，假设炸药的化学能全部转化为A、B的动能。求：（1）炸药爆炸时产生的化学能E；（2）该恒力的大小F；（3）B回到P处时，A、B间的距离s。13．如图所示，小球a、b用等长细线悬挂于同一固定点O。让球a静止下垂，将球b向右拉起，使细线拉直水平，已知细线长为L，小球a、b的质量分别为2m和m，在小球a上固定有极少量火药。从静止释放球b，两球碰撞后火药发生爆炸而相互分开，此后观察到系小球a的细线与竖直方向之间的最大偏角为90°。忽略空气阻力，重力加速度为g，求：(1)系小球b的细线与竖直方向之间的最大偏角；(2)两球在碰撞过程中增加的机械能。14．如图所示，相距L=5m的粗糙水平直轨道两端分别固定两个竖直挡板，距左侧挡板=2m的O点处静止放置两个紧挨着的小滑块A、B，滑块之间装有少量炸药。炸药爆炸时，能将两滑块分开并保持在直轨道上沿水平方向运动。滑块A、B的质量均为m=1kg，与轨道间的动摩擦因数均为=0.2。不计滑块与滑块、滑块与挡板间发生碰撞时的机械能损失，滑块可看作质点，重力加速度g取10m/s2。(1)炸药爆炸瞬间，若有Q1=10J的能量转化成了两滑块的机械能，求滑块A最终离开出发点的距离；(2)若两滑块A、B初始状态并不是静止的，当它们共同以v0=1m/s的速度向右经过O点时炸药爆炸，要使两滑块分开后能再次相遇，则爆炸中转化成机械能的最小值Q2是多少?15.如图所，粗糙斜面与光滑水平面通过半径可忽略的光滑小圆弧平滑连接，斜面倾角θ=37°，A、C、D滑块的质量为mＡ=mＣ=mD=m=1kg，B滑块的质量mB=4m=4kg(各滑块均视为质点)。A、B间夹着质量可