2024届高考物理一轮复习知识点过关专练：爆炸与动量守恒问题

爆炸与动量守恒问题 解答题： 1．如图所示，水平轨道与半径为0.5m的半圆形光滑竖直轨道相连，固定在地面上．可视为质点的滑块a和小球b紧靠在一起静止于半圆圆心O的正下方N点，滑块a和小球b中间放有少许火药，某时刻点燃火药，滑块a和小球b瞬间分离，小球b恰好能通过半圆轨道的最高点P，落地点与滑块a最终停下的位置相同，已知a和b质量分别为2m、m，取重力加速度g=10m/s2，求： (1)小球b的最大速度大小； (2)滑块a与轨道间的动摩擦因数． 2．质量的烟花弹获得瞬时冲量后从水平地面竖直上升，到达最高点时烟花弹炸成质量、的A、B两块，其中B块获得水平向右的初速度，不计空气阻力，爆炸时间极短，取重力加速度大小，求： （1）烟花弹到达最高点时离开水平地面的高度； （2）A、B块落到水平地面时的距离。 3．一质量为2m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为2E，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．如图所示，在一堆淤泥表面放置一个大爆竹，爆竹爆炸时分裂成A、两部分，A的质量为，的质量为。爆竹爆炸时部分竖直向上飞出，能上升的最大高度为，A部分陷入淤泥中的最大深度为．若爆竹的火药质量以及空气阻力可忽略不计，取重力加速度为。求： （1）爆竹爆炸结束的瞬间，部分获得的速度大小； （2）A部分所受淤泥的平均阻力大小。 5．如图所示，一条固定的轨道，其中ab段水平粗糙，bcd段是处于竖直平面内的光滑半圆轨道，bd是竖直的直径、轨道半径为R。可视为质点的物块A和B紧靠在一起，静止于b处。两物块在足够大的内力作用下突然分离，分别向左、右运动。A恰好能运动至d点，然后从d点沿水平方向脱离轨道，并落到水平轨道的e点上（图中未画出），已知重力加速度为g，不计空气阻力。 （1）求物块A从d点运动至e点过程的水平位移大小； （2）若物块B恰好运动至e点停下，已知B与水平轨道间的动摩擦因数=0.2，求物块A与B的质量之比。 6．如图所示，在足够长的光滑水平轨道上静止三个小木块A、B、C，质量分别为，，，其中B与C用一个轻弹簧固定连接，开始时整个装置处于静止状态；A和B之间有少许塑胶炸药，现在引爆塑胶炸药，若炸药爆炸产生的能量有转化为A和B的动能，A和B分开后，立刻取走A。求： （1）炸药爆炸对A的冲量大小； （2）弹簧弹性势能的最大值； （3）弹簧再次恢复原长时，B和C的速度大小和方向。 7．在沙地上有一质量的木块，木块上放一质量的爆竹。点燃爆竹后，木块陷入沙中的深度，沙对木块运动的阻力恒为。不计爆竹中火药的质量和空气阻力，爆炸后木块与爆竹只在竖直方向上运动，取重力加速度大小。求： （1）爆炸后瞬间木块的速度大小v； （2）爆竹上升的最大高度h； （3）爆炸过程中转化成木块和爆竹的机械能E。 8．由螺杆A和螺母B组成的机械组件因为生锈很难被分离。如图所示为装置剖面示意图，现设想通过如下操作将其分开：将此组件竖直立于地面，在螺杆A顶端的T形螺帽与螺母B之间的空隙处装入适量火药并点燃，利用火药爆炸瞬间所释放的一部分化学能转化为系统的机械能E，使其被顺利“炸开”。已知螺杆A的质量，螺母B的质量为，火药爆炸所转化的机械能，B与A的竖直直杆间滑动摩擦力大小恒为，不计空气阻力，重力加速度。求： （1）火药爆炸瞬间螺杆A和螺母B速度的大小； （2）火药爆炸后瞬间螺杆A和螺母B加速度的大小与方向； （3）忽略空隙及螺母B的厚度影响，要使A与B能顺利分开，螺杆A的竖直直杆的最大长度L。    9．如图所示，长为2R的平板车右端安装一个半径为R的四分之一光滑圆弧轨道，平板车平面刚好与轨道最低点相切，质量均为m的A、B两个物块（大小忽略不计）紧挨着放在平板车的中点，两物块之间放有少量炸药，两物块与平板车间的动摩擦因数均为0.5，点燃炸药让其爆炸，爆炸时间极短，结果物块B恰好能上升到圆弧轨道的最高点，已知平板车（包括圆弧轨道）的质量为2m，重力加速度为g，不计空气阻力。 （1）求物块A滑离平板车时的速度大小及炸药爆炸时对A、B两物体所做的功； （2）试分析物块B会不会滑离长木板，如果能，说明为什么，如果不能，物块B与长木板相对静止时离板的右端距离为多少？    10．如图所示，固定平台右端静止着两个小滑块A、B，，，两滑块间夹有少量炸药，平台右侧有一带挡板的小车静止在光滑的水平地面上，小车质量，车面与平台的台面等高，车面左侧粗糙部分长度，右侧拴接一轻质弹簧，弹簧自然长度所在范围内车面光滑。点燃炸药后滑块A滑到距平台右端的C点停下，滑块A