專題：動(dòng)量守恒定律的應(yīng)用-爆炸、人船模型+同步練習(xí) 高二上學(xué)期物理人教版（2019）選擇性必修第一冊(cè)

動(dòng)量守恒定律的應(yīng)用-爆炸、人船模型1、爆炸模型：通過(guò)爆炸/重力做功的形式產(chǎn)生能量（能量增多）能量來(lái)源：化學(xué)能、彈性勢(shì)能等化學(xué)能：1．已知某花炮發(fā)射器能在t1＝0.2s的時(shí)間內(nèi)將花炮豎直向上發(fā)射出去，花炮的質(zhì)量為m＝1kg、射出的最大高度與發(fā)射器之間的距離為h＝180m，且花炮剛好在最高點(diǎn)爆炸為兩塊物塊，假設(shè)爆炸前后花炮的質(zhì)量不變，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間炸開(kāi)的兩塊物塊同時(shí)落地。忽略一切阻力及發(fā)射器大小，重力加速度g＝10m/s2。（1）求花炮發(fā)射器發(fā)射花炮時(shí)，對(duì)花炮產(chǎn)生的平均作用力的大小。（2）如果爆炸時(shí)產(chǎn)生的兩塊物塊的速度均沿水平方向，落地時(shí)兩個(gè)落地點(diǎn)之間的距離為s＝900m且兩物塊的速度互相垂直，求兩物塊的質(zhì)量。（3）求花炮內(nèi)炸藥的化學(xué)能。2．一個(gè)質(zhì)量為m的煙花彈獲得速度v0后，從地面豎直升空(可視為豎直上拋運(yùn)動(dòng))．當(dāng)煙花彈上升到最大高度時(shí)，彈中火藥爆炸將煙花彈彈殼炸成A、B兩塊，且均沿水平方向運(yùn)動(dòng)，A的質(zhì)量是B的兩倍，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．(1)求煙花彈上升的最大高度；(2)求爆炸時(shí)A與B獲得的速度大小之比；(3)要使A不落到以地面上發(fā)射點(diǎn)為圓心，以R為半徑的圓周范圍內(nèi)，求爆炸時(shí)A應(yīng)獲得的動(dòng)能．3.一質(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(kāi)始上升到彈中火藥爆炸所經(jīng)過(guò)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彈性勢(shì)能:4.一玩具以初速度v0從水平地面豎直向上拋出，達(dá)到最高點(diǎn)時(shí)，用遙控器將玩具內(nèi)壓縮的輕彈簧彈開(kāi)，該玩具沿水平方向分裂成質(zhì)量之比為1:4的兩部分，此時(shí)它們的動(dòng)能之和與玩具從地面拋出時(shí)的動(dòng)能相等。彈簧彈開(kāi)的時(shí)間極短，不計(jì)空氣阻力。求（1）玩具上升到最大高度3/4時(shí)的速度大?。唬?）兩部分落地時(shí)速度大小之比.5.如圖所示，半徑為R的光滑半圓環(huán)軌道豎直固定在一水平光滑的桌面上，桌面距水平地面的高度也為R。在桌面上輕質(zhì)彈簧被a、b兩個(gè)小球擠壓（小球與彈簧不拴接），處于靜止?fàn)顟B(tài)。同時(shí)釋放兩個(gè)小球，小球a、b與彈簧在水平桌面上分離后，球從點(diǎn)滑上光滑半圓環(huán)軌道并恰能通過(guò)半圓環(huán)軌道最高點(diǎn)A，b球則從桌面點(diǎn)滑出后落到水平地面上，落地點(diǎn)距桌子右側(cè)的水平距離為。已知小球a質(zhì)量為m，重力加速度為g。求：（）釋放后a球離開(kāi)彈簧時(shí)的速度大?。唬ǎ┽尫藕骲球離開(kāi)彈簧時(shí)的速度大?。唬ǎ┽尫判∏蚯皬椈删哂械膹椥詣?shì)能。6.如圖，半徑R=0.32m的光滑軌道abcd固定在豎直平面內(nèi)，ab水平，bcd為半圓，在b處與ab相切。在直軌道ab上放著質(zhì)量分別為mA=2kg、mB=1kg的物塊A、B（均可視為質(zhì)點(diǎn)），用輕質(zhì)細(xì)繩將A、B連接在一起，且A、B間夾著一根被壓縮的輕質(zhì)彈簧（未被拴接）。軌道左側(cè)的光滑水平地面上停著一質(zhì)量M=2kg、長(zhǎng)L=0.5m的小車，小車上表面與ab等高。現(xiàn)將細(xì)繩剪斷。已知A與小車之間的動(dòng)摩擦因數(shù)=0.1，要滿足B在豎直光滑軌道上運(yùn)動(dòng)時(shí)恰好通過(guò)最高點(diǎn)d，g取10m/s2，求：（1）A、B離開(kāi)彈簧瞬間的速率vA；（2）細(xì)繩剪斷之前彈簧的彈性勢(shì)能；（3）A在小車上滑動(dòng)過(guò)程中產(chǎn)生的熱量Q。2、人船模型：初動(dòng)量=07．如圖所示，質(zhì)量為m的人站在一條質(zhì)量為M、長(zhǎng)為L(zhǎng)的靜止小船的右端，小船的左端靠在岸邊．當(dāng)該人向左走到船的左端時(shí)，在不考慮水流速度與水對(duì)船體的黏滯阻力的情況下，船左端運(yùn)動(dòng)到離岸多遠(yuǎn)的地方？8．如圖所示，光滑水平面上靜放著一個(gè)有光滑圓弧的凹槽，凹槽的半徑為R=0.25m，質(zhì)量為M=0.2kg，另有一質(zhì)量為m=0.05kg的小球從凹槽的左側(cè)最高點(diǎn)由靜止釋放，小球滑到最低點(diǎn)B。求：（1）凹槽向左移動(dòng)的最大距離；（2）小球滑至凹槽的最低點(diǎn)B時(shí)小球和凹槽的速度；（3）當(dāng)小球滑至凹槽的最低點(diǎn)B時(shí)，小球?qū)Π疾鄣膲毫?．質(zhì)量為2m的劈A和質(zhì)量為3m的B緊挨著放置，兩劈的表面均為半徑為R的圓周，放在光滑水平面上，A和B的傾斜面都是光滑曲面，如圖所示。一質(zhì)量為3m的物塊（可視為質(zhì)點(diǎn)）位于劈A的最高點(diǎn)從靜止滑下，然后又滑上劈B，重力加速度為g。求：(1)物塊第一次離開(kāi)劈A時(shí)，劈A后退的距離；(2)物塊在劈B上能夠達(dá)到相對(duì)水平面的最大