新高考物理二轮复习 高频模型专练模型19爆炸类模型（含解析）

1、19爆炸类模型1一个质量为3m的爆竹斜向上抛出，到达最高点时速度大小为v0、方向水平向东，在最高点爆炸成质量不等的两块，其中一块质量为2m，速度大小为v，方向水平向东，则另一块的速度是()A3v0vB2v03vC3v02vD2v0v【答案】C【解析】爆竹在最高点速度大小为v0、方向水平向东,爆炸前动量为3mv0，其中一块质量为2m，速度大小为v，方向水平向东，设爆炸后另一块瞬时速度大小为v，取爆竹到最高点未爆炸前的速度方向为正方向，爆炸过程水平方向动量守恒，则有：3mv0=2mv+mv解得：v=3v02v故选C【名师点睛】爆竹在最高点速度方向水平，爆炸时水平方向动量守恒，由动量守恒定律可求出爆炸后另一块的速度大小2如图所示，一辆装有砂子且与砂子质量之和为M的小车以速度在光滑水平面上运动，一质量为m、速度为的小球沿俯角为的方向落到车上并埋在车里的砂中，此时小车的速度为()ABCD【答案】B【详解】小车与物体组成的系统在水平方向动量守恒，以向右为正方向，在水平方向，由动量守恒定律得解得故选B。3一质量为M的烟花斜飞到空中，到最高点时速度为v，此时烟花炸裂成两块(损失的炸药质量不计)，炸裂成

2、的两块速度沿水平相反方向，落地时水平位移大小相等，不计空气阻力，若向前一块的质量为m，则向前一块的速度大小为( )ABCD【答案】A【详解】由题意知在爆炸的短时间内，导弹所受的重力远小于内部爆炸力，故系统动量守恒，到达最高点时速度沿水平方向，大小为v，设初速度方向为正方向，向前一块的速度大小为v1，向后一块速度大小为v2，故有：又因为爆炸后两块做平抛运动，落地时水平位移大小相等，故根据平抛运动规律可知：故联立两式可解得：故A正确，BCD错误。故选A。4如图所示，设质量为M的导弹运动到空中最高点时速度为v0，突然炸成两块，质量为m的一块以速度v沿v0的方向飞去，则另一块的运动()A一定沿v0的方向飞去B一定沿v0的反方向飞去C可能做自由落体运动D可能做竖直上抛运动【答案】C【详解】以整个导弹为研究对象，取的方向为正方向，根据爆炸的瞬间系统在水平方向上动量守恒得解得另一块可能沿的方向飞去、沿的反方向飞去、自由落体运动，选项C正确，ABD错误。故选C。5斜向上抛出一个爆竹，到达最高点时(速度水平向东)立即爆炸成质量相等的三块，前面一块速度水平向东，后面一块速度水平向西，前、后两块的水平速度(

3、相对地面)大小相等、方向相反则以下说法中正确的是A爆炸后的瞬间，中间那块的速度可能水平向西B爆炸后的瞬间，中间那块的速度大于爆炸前瞬间爆竹的速度C爆炸后三块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，中间那块的动能可能小于爆炸前的瞬间爆竹的总动能【答案】B【详解】A、B、爆竹在最高点速度大小为v0、方向水平向东，爆炸前动量为3mv0，其中前面一块质量为m，速度大小为v，方向水平向东，后面一块质量为m，速度大小为v，方向水平向西，设爆炸后中间一块瞬时速度为v，取水平向东为正方向，爆炸过程动量守恒，则有：3mv0=mv+mv -mv；解得：，即.爆炸后的瞬间，中间那块的速度方向水平向东，且大于爆炸前瞬间爆竹的速度，故A错误，B正确C、下落的高度相同，则获得的竖直速度相同，根据速度的合成可知末速度方向不同，所以落地时的动量不相同，故C错误D、爆炸后中间那块的动能，爆炸前的瞬间爆竹的总动能，所以，故D错误故选B【点睛】对于爆炸、碰撞等过程，系统所受的外力不为零，但内力远大于外力，系统的动量近似守恒，这类问题往往运用动量守恒和能量守恒两大守恒定律结合进行求解6如图所示，光滑水平面上

4、A、B、C三个质量均为1 kg的物体紧贴着放在一起，A、B之间有微量炸药炸药爆炸过程中B对C做的功为4 J，若炸药爆炸过程释放的能量全部转化为三个物体的动能，则炸药爆炸过程中释放出的能量为A8 JB16 JC24 JD32 J【答案】C【详解】因为在光滑水平面上，所以爆炸后B与C速度相等，因为B对C做的功为4 J，根据动能定理 ，所以C的速度 根据动量守恒有 ，根据能量守恒有 A. 8 J与计算结果不符，A错误B. 16 J与计算结果不符，B错误C. 24 J与计算结果相符，C正确D. 32 J与计算结果不符，D错误7一颗手榴弹被投出后到达最高点时的速度为v010 m/s，设它炸成两块后，质量为0.4 kg的大块速度大小为250 m/s, 方向与原来方向相反，若取v0方向为正方向，则质量为0.2 kg的小块速度为()A470 m/sB530 m/sC470 m/sD800 m/s【答案】B【详解】手榴弹爆炸过程系统水平方向动量守恒，以手榴弹的初速度方向为正方向，根据动量守恒定律得Mv0m1v1m2v2即0.610 kgm/s0.4(250) kgm/s0.2 kg v2，解得：v253

5、0 m/s8如图所示，A、B两木块的质量之比为mAmB=32，原来静止在小车C上，它们与小车上表面间的动摩擦因数相同，A、B间夹一根被压缩了的弹簧后用细线拴住。小车静止在光滑水平面上，烧断细线后，在A、B相对小车停止运动之前，下列说法正确的是()AA、B和弹簧组成的系统动量守恒BA、B和弹簧组成的系统机械能守恒C小车将向左运动D小车将静止不动【答案】C【详解】AA、B两木块的质量之比为mAmB=32，烧断细线后， A、B和弹簧组成的系统受到小车给它们滑动摩擦力的作用且不相等，故该系统所受的合外力不为0，所以系统动量不守恒，故A错误；B由于A、B和弹簧组成的系统受到小车滑动摩擦力的作用，所以系统会产生内能，故系统机械能不守恒，故B错误；CDA、B和弹簧、小车组成的系统所受合外力为0，所以该系统动量守恒，由于A、B两木块的质量之比为mAmB=32，所以A对小车的滑动摩擦力大于B对小车的滑动摩擦力，故小车在A、B相对小车停止运动之前，小车受到的合力向左，小车将向左移动，所以C正确，D错误；故选C。9烟花爆竹中的“二踢脚”双响爆竹在地面点燃炸响后直飞升空，在高空再炸响一声。设质量为m的“二踢脚

6、”在地面炸响后不考虑质量变化获得初速度，竖直升空到速度为零时再次炸响，分裂成质量之比为2：1的两块，小块碎片获得水平速度v。已知当地的重力加速度为g，不计空气阻力，下列说法正确的是()A“二踢脚”上升的高度为B高空再次炸响后，大块碎片获得的速度为2vC高空分裂后，大块碎片先落地D落地后，两块碎片之间的距离为【答案】D【详解】A该爆竹爆炸后做竖直上抛运动，故解得上升的高度为A错误；B高空再次炸响后，水平方向上动量守恒，设小块碎片质量为m，则大块碎片质量为2m，根据动量守恒定律可得解得负号表示速度与小块碎片的速度方向相反，B错误；C高空分裂后，两碎片都是做平抛运动，由于下落的高度相同，所以运动时间相同，即同时落地，C错误；D两碎块在水平方向上做匀速直线运动，故落地距离为在竖直方向上做自由落体运动，故联立解得D正确。故选D。10如图所示，一枚手榴弹在空中竖直下落，一段时间后爆炸成a、b两块，又过了一段时间，a、b两块同时落到水平地面上，其中a飞行的水平距离OA是b飞行的水平距离OB的2倍，忽略空气阻力，则a、b两块在爆炸前后()A动量增加量之比是1:2B动量增加量之比是2:1C动能增加量之比

7、是1:2D动能增加量之比是2:1【答案】D【详解】AB由题意知，爆炸后两块同时落地，说明爆炸瞬间两块在竖直方向的速度没有发生变化故爆炸是在水平方向上发生的，时间一样，a飞行的水平距离OA是b飞行的水平距离OB的2倍则因水平方向的初动量为零，且水平方向动量守恒，所以爆炸后a、b两块的水平方向动量应等值、反向，即故AB错误； CD结合爆炸后两块的速度和动量可知联立可得故C错误，D正确。故选D。11用如图所示实验能验证动量守恒定律，两块小木块A和B中间夹着一轻质弹簧，用细线捆在一起，放在光滑的水平台面上，将细线烧断，木块A、B被弹簧弹出，最后落在水平地面上落地点与平台边缘的水平距离分别为，实验结果表明下列说法正确的是()A木块A、B离开弹簧时的速度大小之比B木块A、B的质量之比C弹簧对木块A、B做功之比D木块A、B离开弹簧时的动能之比【答案】AD【详解】A两个木块被弹出离开桌面后做平抛运动，水平方向做匀速直线运动，竖直方向做自由落体运动，因为下落的高度相等，所以运动的时间相等，水平方向上根据公式x=v0t及lA=1m，lB=2m得vA：vB=lA：lB=1：2故A正确；B弹簧弹开两个物体的过

8、程，对两个木块组成的系统，取向左为正方向，根据动量守恒定律得mAvA-mBvB=0解得mA：mB=vB：vA=2：1故B错误；CD由mA：mB=vB：vA=2：1根据动能的表达式可得EkA：EkB=1：2根据动能定理，弹簧对木块A、B做功之比WA：WB=EkA：EkB=1：2故D正确，C错误。故选AD。12如图所示，可视为质点且质量均为1kg的甲、乙两物体紧靠着放在水平地面，物体甲与左侧地面间的动摩擦因数为0.3，物体乙右侧地面光滑。两物体间夹有炸药，爆炸后两物体沿水平方向左右分离，分离瞬间物体乙的速度大小为3m/s，重力加速度g取10m/s2。则()A炸药爆炸后，两物体分离瞬间物体甲的速度大小为3m/sB甲、乙两物体分离瞬间获得的总能量为18JC从分离到甲物体停止运动，经过的时间为4sD甲、乙两物体分离2s时，两物体之间的距离为7.5m【答案】AD【详解】A炸药爆炸后，设分离瞬间物体甲的速度大小为，物体乙的速度大小为，对甲、乙两物体组成的系统由动量守恒定律得甲、乙两物体速度大小故A正确；B由能量守恒得联立可得：甲、乙两物体分离瞬间获得的总能量故B错误；C甲、乙两物体分离后，甲物体向左匀减速滑行，对甲受力分析，根据牛顿第二定律得根据运动学公式得从分离到甲物体停止运动，经过的时间故C错误；D物体甲运动的位移为物体乙运动内的位移为故甲、乙两物体分离时，两物体之间的距离故D正确。故选AD。13如图所示，一条轨道固定在竖直平面内，粗糙的ab段水平，bcde段光滑，cde段是以O为圆心、R为半径的一小段圆弧。可视为质点的物块A和B紧靠在一起，中间夹有少量炸药，静止于b处，A的质量是B的3倍。某时刻炸药爆炸，两物块突然分离，分别向左、右沿轨道运动。B到d点时速度沿水平方向，此时轨道对B的支持力大小等于B所受重力的，A与ab段的动摩擦因数为，重力加速度g，求：(1)爆炸后物块B在b点的速度大小；(2)物块A滑行的距离s。【答案】(1)；(2)【详解】(1)设物块A和B的质量分别为mA和mB，B在d处的合力为F，依题意由牛顿第二定律有由动能定理得联立解得(2)设A、B分开时的速度分别为v1、v2，系

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