2024高考物理一輪復(fù)習(xí)第六章微專題47“爆炸反沖”與“人船”模型練習(xí)含解析教科版

PAGEPAGE1微專題47“爆炸、反沖”與“人船”模型1．爆炸與反沖運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)：由于系統(tǒng)不受外力或內(nèi)力遠(yuǎn)大于外力，所以動(dòng)量守恒；由于系統(tǒng)內(nèi)有其他形式的能量(如化學(xué)能)轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，所以系統(tǒng)總動(dòng)能增加．2．“人船模型”的特點(diǎn)(1)兩物體滿意動(dòng)量守恒定律：m1v1－m2v2＝0.(2)運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)：人動(dòng)船動(dòng)，人靜船靜，人快船快，人慢船慢，人左船右；人船位移比等于它們質(zhì)量的反比；人船平均速度(瞬時(shí)速度)比等于它們質(zhì)量的反比，即eq\f(x1,x2)＝eq\f(v1,v2)＝eq\f(m2,m1).(3)應(yīng)用此關(guān)系時(shí)要留意一個(gè)問(wèn)題：公式中v1、v2和x一般都是相對(duì)地面而言的．1．(2024·安徽合肥市二模)如圖1所示，某人站在一輛平板車的右端，車靜止在光滑的水平地面上，現(xiàn)人用鐵錘子連續(xù)敲擊車的右端．下列對(duì)平板車的運(yùn)動(dòng)狀況描述正確的是()圖1A．錘子向右掄起的過(guò)程中，車向右運(yùn)動(dòng)B．錘子下落的過(guò)程中車向左運(yùn)動(dòng)C．錘子掄至最高點(diǎn)時(shí)，車速度為零D．錘子敲擊車瞬間，車向左運(yùn)動(dòng)2．將靜置在地面上，質(zhì)量為M(含燃料)的火箭模型點(diǎn)火升空，在極短時(shí)間內(nèi)以相對(duì)地面的速度v0豎直向下噴出質(zhì)量為m的炙熱氣體．忽視噴氣過(guò)程重力和空氣阻力的影響，則噴氣結(jié)束時(shí)火箭模型獲得的速度大小是()A.eq\f(m,M)v0B.eq\f(M,m)v0C.eq\f(M,M－m)v0D.eq\f(m,M－m)v03．如圖2所示，小車(包括固定在小車上的桿)的質(zhì)量為M，質(zhì)量為m的小球通過(guò)長(zhǎng)度為L(zhǎng)的輕繩與桿的頂端連接，起先時(shí)小車靜止在光滑的水平面上．現(xiàn)把小球從與O點(diǎn)等高的地方釋放(小球不會(huì)與桿相撞)，小車向左運(yùn)動(dòng)的最大位移是()圖2A.eq\f(2LM,M＋m) B.eq\f(2Lm,M＋m)C.eq\f(ML,M＋m) D.eq\f(mL,M＋m)4．(2024·湖北穩(wěn)派教化上學(xué)期其次次聯(lián)考)某同學(xué)為探討反沖運(yùn)動(dòng)，設(shè)計(jì)了如圖3所示的裝置，固定有擋光片的小車內(nèi)表面水平，置于光滑水平面上，擋光片寬為d，小車的左側(cè)不遠(yuǎn)處有固定的光電門，用質(zhì)量為m的小球壓縮車內(nèi)彈簧，并鎖定彈簧，整個(gè)裝置處于靜止，解除鎖定，小球被彈射后小車做反沖運(yùn)動(dòng)并通過(guò)光電門，與光電門連接的計(jì)時(shí)器記錄擋光片擋光時(shí)間為t，小車、彈簧和擋光片的總質(zhì)量為3m，則小球被彈出小車的瞬間相對(duì)于地面的速度大小為()圖3A.eq\f(d,t)B.eq\f(2d,t)C.eq\f(3d,t)D.eq\f(4d,t)5．(多選)如圖4所示，小車AB放在光滑水平面上，A端固定一個(gè)輕彈簧，B端粘有油泥，AB總質(zhì)量為M，質(zhì)量為m的木塊C放在小車上，用細(xì)繩連接于小車的A端并使彈簧壓縮，起先時(shí)AB和C都靜止，當(dāng)突然燒斷細(xì)繩時(shí)，C被釋放，C離開彈簧向B端沖去，并跟B端油泥粘在一起，忽視一切摩擦，下列說(shuō)法正確的是()圖4A．彈簧伸長(zhǎng)過(guò)程中C向右運(yùn)動(dòng)，同時(shí)AB也向右運(yùn)動(dòng)B．C與B碰前，C與AB的速率之比為M∶mC．C與油泥粘在一起后，AB馬上停止運(yùn)動(dòng)D．C與油泥粘在一起后，AB接著向右運(yùn)動(dòng)6．(2024·廣東揭陽(yáng)市模擬)如圖5所示，水平地面上可視為質(zhì)點(diǎn)的物體A和B緊靠在一起靜止于b處，已知A的質(zhì)量為3m，B的質(zhì)量為m.兩物體在足夠大的內(nèi)力作用下突然沿水平方向左右分別．B遇到c處的墻壁后等速率反彈，并追上已停在ab段的A，追上時(shí)B的速率等于兩物體剛分別時(shí)B的速率的一半．A、B與水平地面的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ，b與c間的距離為d，重力加速度為g.求：圖5(1)分別瞬間A、B的速率之比；(2)分別瞬間A獲得的動(dòng)能．

答案精析1．C[錘子、人和車組成的系統(tǒng)在水平方向動(dòng)量守恒，錘子向右掄起的過(guò)程中，車向左運(yùn)動(dòng)，故A錯(cuò)誤；錘子下落的過(guò)程中，有水平向左的速度，依據(jù)動(dòng)量守恒定律，車向右運(yùn)動(dòng)，故B錯(cuò)誤；錘子掄至最高點(diǎn)時(shí)，速度為零，依據(jù)動(dòng)量守恒定律，車的速度也為零，故C正確；錘子向左敲擊車瞬間，依據(jù)動(dòng)量守恒定律，車向右運(yùn)動(dòng)，故D錯(cuò)誤．]2．D[取向下為正方向，由動(dòng)量守恒定律可得：0＝mv0－(M－m)v′，故v′＝eq\f(mv0,M－m)，選項(xiàng)D正確．]3．B[小球和小車組成的系統(tǒng)在水平方向上動(dòng)量守恒，設(shè)小球和小車在水平方向上的速度大小分別為v1、v2，有mv1＝Mv2，故mx1＝Mx2，x1＋x2＝2L，其中x1代表小球的水平位移大小，x2代表小車的水平位移大小，因此x2＝eq\f(2Lm,M＋m)，選項(xiàng)B正確．]4．C[解除鎖定，小球被彈射后小車做反沖運(yùn)動(dòng)，經(jīng)時(shí)間t通過(guò)光電門，則小車勻速運(yùn)動(dòng)的速度大小為v1＝eq\f(d,t)，設(shè)小球的速度大小為v2，依據(jù)反沖運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)可知，小車與小球總動(dòng)量為零，依據(jù)動(dòng)量守恒定律得：3mv1＝mv2，得小球的速度大小為v2＝eq\f(3d,t)，故選C.]5．BC[AB與C組成的系統(tǒng)在水平方向上動(dòng)量守恒，C向右運(yùn)動(dòng)時(shí)，AB應(yīng)向左運(yùn)動(dòng)，故A錯(cuò)誤；設(shè)碰前C的速率為v1，AB的速率為v2，則0＝mv1－Mv2，得eq\f(v1,v2)＝eq\f(M,m)，故B正確；設(shè)C與油泥粘在一起后，AB、C的共同速度為v共，則0＝(M＋m)v共，得v共＝0，故C正確，D錯(cuò)誤．]6．(1)eq\f(1,3)(2)eq\f(24,23)μmgd解析(1)以水平向左為正方向，分別瞬間對(duì)A、B系統(tǒng)應(yīng)用動(dòng)量守恒定律有：3mvA－mvB＝0解得：eq\f(vA,vB)＝eq\f(1,3)；(2)A、B分別后，A物體向左勻減速滑行，對(duì)A應(yīng)用動(dòng)能定理：－μ·3mgsA＝0－eq\f(1,2)×3mvA2對(duì)B從兩物體分別后到追上A的過(guò)程應(yīng)用動(dòng)能定理：－μmgsB＝eq\f(1,2)meq\b