2024_2025学年新教材高中物理第1章动量守恒定律分层作业11爆炸和人船模型课件新人教版选择性必修第一册.pptx

第一章

分层作业11爆炸和人船模型

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题组一爆炸

1.(多选)(2024福建宁德高二月考)无限长的水平面上放置有A、B两滑块,其质量mAmB。一根轻质弹簧,一端与A连接,另一端与B紧靠(不连接)。用细线把两滑块拉紧,弹簧被压缩,如图所示。如果把细线烧断,两滑块与弹簧分离后,继续运动。不计空气阻力,把A、B和弹簧看作系统,下列说法正确的是()

A.若水平面光滑,系统动量守恒,系统机械能守恒

B.若水平面粗糙,系统动量一定不守恒,机械能一定不守恒

C.若A、B受到的摩擦力大小相等,B运动的总路程较长

D.若A、B受到的摩擦力大小相等,B运动的总时间较长

AC

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解析动量守恒的条件是系统不受外力或所受合力为零;机械能守恒的条件是只有重力或弹力做功,若水平面光滑,系统受到的合外力为零,只有弹力做功,A正确。若水平面粗糙,但A、B两滑块与水平面的动摩擦因数不同,A、B两滑块受到的摩擦力可能会等大反向,则系统所受合外力为零,动量守恒,但要克服摩擦力做功,系统机械能不守恒,B错误。若A、B受到的摩擦力大小相等,根据动量守恒定律,取B运动的方向为正方向,有0=-mAvA+mBvB,由于A、B受到的摩擦力大小相等,则A、B与弹簧分离前后受到的平均合力大小时刻相等,由动量定理F合tA=0-mAvA,F合tB=0-mBvB,则A、B运动的总时间相等,但由于mAmB,则轻的物体平均速度大,有xAxB,C正确,D错误。

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2.(2024浙江金华高二期末)在爆炸实验基地有一发射塔,发射塔正下方的水平地面上安装有声音记录仪。爆炸物自发射塔竖直向上发射,上升到空中最高点时炸裂成质量之比为2∶1、初速度均沿水平方向的两个碎块。遥控器引爆瞬间开始计时,在5s末和6s末先后记录到从空气中传来的碎块撞击地面的响声。已知声音在空气中的传播速度为340m/s,重力加速度g取10m/s2,忽略空气阻力,下列说法正确的是()

A.两碎块的位移大小之比为1∶2

B.爆炸物的爆炸点离地面高度为80m

C.爆炸后质量大的碎块的初速度为68m/s

D.爆炸后两碎块落地点之间的水平距离为340m

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解析设碎块落地的时间为t,质量大的碎块水平初速度为v,则由动量守恒定律知质量小的碎块水平初速度为2v,爆炸后的碎块做平抛运动,下落的高度相同,则在空中运动的时间相同,由水平方向x=v0t知落地水平位移之比为1∶2,碎块位移,可见两碎块的位移大小之比不是1∶2,故A项错误;据题意知,vt=(5s-t)×340m/s,又2vt=(6s-t)×340m/s,联立解得t=4s,v=85m/s,故爆炸点离地面高度为h=gt2=80m,故B项正确,C项错误;两碎块落地点的水平距离为Δx=3vt=1020m,故D项错误。

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3.(多选)(2024江西吉安期末)一个质量为m的小型炸弹自水平地面朝右上方射出,在最高点以水平向右的速度v飞行时,突然爆炸为质量相等的甲、乙、丙三块弹片,如图所示。爆炸之后乙自静止自由下落,丙沿原路径回到原射出点。若忽略空气阻力,则下列说法正确的是()

A.爆炸后乙落地的时间最长

B.爆炸后甲落地的时间最长

C.甲、丙落地点到乙落地点O的距离比为4∶1

D.爆炸过程释放的化学能为

CD

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4.(2024浙江杭州高三模拟)一枚质量为m的烟花弹获得动能后,从地面竖直升空,当烟花弹上升到最大高度时,弹中火药爆炸将烟花弹炸成质量分别为m1和m2的A、B两部分,m1∶m2=2∶1,此时两部分获得的动能之和为烟花弹初动能的两倍,且初始均沿水平方向运动。设爆炸时间极短,重力加速度大小为g,不计空气阻力和火药的质量,A、B两部分落地的水平位移大小分别为x1和x2,则()

A.A、B两部分落地时的速度大小之比为2∶1

B.A、B两部分落地时的动能之比为4∶5

C.水平位移大小之比为x1∶x2=2∶1

D.A、B两部分落地点的间距为烟花弹上升的最大高度的4倍

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解析设烟花弹的初速度为v0,上升的最大高度为h,发生爆炸瞬间,A、B两部分在水平方向动量守恒,则有m1v1-m2v2=0,由题意可得

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题组二人船模型

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