粤教版高中物理选择性必修第一册第一章动量和动量守恒定律第四节第2课时爆炸问题人船模型课件（40页PPT）+学案（有解析）

(课件网) 第四节 第2课时　爆炸问题　人船模型 【重难突破】 1．定义：爆炸与碰撞的共同点是过程剧烈，系统内的相互作用力(内力)很大，持续时间很短，内力远大于外力，故可近似认为动量守恒． 2．特点 ①动量守恒： 爆炸物体间内力远大于外力，所以系统的总动量守恒． ②动能增加： 爆炸过程中有其他形式的能量(如化学能)转化为机械能，故系统机械能增加． ③位置不变： 爆炸时间极短，过程中物体产生的位移很小，爆炸前后位置不变． 例1 假设一枚在空中飞行的导弹，质量为m＝1 000 kg，飞行到某点时速度的方向水平，大小为v＝200 m/s，方向如图所示，导弹在该点突然炸裂成两部分，其中质量m1＝500 kg的一个弹头沿着v的方向飞去，其速度大小为v1＝500 m/s，求 (1)炸裂后另一块质量m2＝500 kg的弹头的速度v2； 答案：100 m/s，方向与v的方向相反　 解析：设初速度v的方向为正方向，爆炸前后水平方向动量守恒，则有 mv＝m1v1＋m2v2， 其中m＝m1＋m2， 联立并代入数据解得v2＝－100 m/s， 则炸裂后另一块质量为m2＝500 kg的弹头的速度大小为100 m/s，方向与v的方向相反． (2)炸裂后导弹两部分总动能比炸裂前增加了多少． 答案：4.5×107 J 【变式训练1】　(多选)如图所示，光滑水平面上甲、乙两球间粘少许炸药，一起以速度0.5 m/s向右做匀速直线运动．已知甲、乙两球质量分别为0.1 kg和0.2 kg.某时刻炸药突然爆炸，分开后两球仍沿原直线运动，从爆炸开始计时经过3.0 s，两球之间的距离为x ＝ 2.7 m，则下列说法正确的是(　　) A．刚分离时，甲、乙两球的速度方向相同 B．刚分离时，甲球的速度大小为0.1 m/s，方向水平向左 C．刚分离时，乙球的速度大小为0.3 m/s D．爆炸过程中释放的能量为0.027 J 答案：BD 【重难突破】 1．模型图示 答案：BC 【变式训练2】　(多选)如图所示，质量为M、底边长为L、倾角为θ的斜面体放在光滑的水平面上，质量为m的物块在光滑斜面的顶端由静止释放，当物块滑到斜面底端时，斜面体向左移动的距离为d，则下列说法正确的是(　　) A．m、M、θ一定，L越大，d越大 B．m、M、L一定，θ越大，d越大 C．m、L、θ一定，M越大，d越大 D．M、L、θ一定，m越大，d越大 答案：AD 1．如图所示，质量为1 kg的平板车放置在光滑水平玻璃面上，一辆质量为0.2 kg的电动玩具车放在平板车上，其前端距离平板车左端1.8 m．现启动电动玩具车，则(　　) A．玩具车开始向左运动后，平板车仍然静止 B．玩具车突然不动时，平板车仍然向右运动 C．玩具车运动得越快，平板车运动得越慢 D．玩具车前端运动到平板车左端时，平板车在水平面上移动0.3 m 答案：D 解析：根据动量守恒定律可知，玩具车开始向左运动后，平板车向右运动，A错误；根据动量守恒定律可知，玩具车突然不动时，平板车也立即停止运动，B错误；根据动量守恒定律可知，玩具车运动得越快，平板车运动得越快，C错误；根据动量守恒定律得m平x平＝m电x电，根据题意得x平＋x电＝1.8 m，解得x电＝1.5 m ，x平＝0.3 m．玩具车前端运动到平板车左端时，平板车在水平面上移动0.3 m，D正确． 2．如图所示，光滑的水平地面上有一静止的平板小车，车的右端站着一个人，人和车的质量分别为60 kg和30 kg，车长为15 m．从某时刻起，人以一定的速度向车的左端走去，到达车的左端再次静止．上述过程中，人相对地面的位移大小为(　　) A．15 m B．10 m C．7.5 m D．5 m 答案：D 解析：由题意对车和人组成的系统满足动量守恒，设向左为正，车的质量为m，人的质量为M，则0＝Mv1－mv2，设经过Δt人向左走到平板车左端，则0＝Mv1Δt－mv2Δt，即Mx1＝mx2，又因为x1＋x2＝L，解得人相对地面的位移大小为x1＝5 m，D正确． 答案： ... ...