Question

3．如图所示，可视为质点的小物块A、B的质量分别为m和3m，静止放在光滑水平地面上，物块A、B间夹有一小块炸药（炸药的质量可以忽略不计）．某时刻炸药爆炸使物块A、B脱离，然后物块A与一质量为2m且以速度v₀向右滑动的物块C发生碰撞，物块A、C碰撞后，物块A、B、C具有的相同速度．若炸药爆炸释放的化学能全部转化为物块A、B的机械能，求炸药爆炸时释放的化学能．

Answer 1

分析 对AB分析由动量守恒定律明确AB的速度关系；再对AC分析，根据动量守恒列式求解；根据能量守恒可求得化学能．

解答 解：炸药爆炸过程中动量守恒，设向右为正方向，则有：
3mv_B=mv_A；
AC碰撞过程由动量守恒定律可知：
2mv_C-mv_A=3mv_B
联立解得：v_A=v₀；v_B=$\frac{{v}_{0}}{3}$
爆炸释放出的化学能为：
E=$\frac{1}{2}$mv_A²+$\frac{1}{2}•$3mv_B²；
解得：E=$\frac{2}{3}$mv₀²；
答：炸药爆炸时释放的化学能为$\frac{2}{3}$mv₀²．

点评 在同一物理过程中，系统的动量是否守恒，与系统的选取密切相关，故在运用动量守恒定律解题时，一定要明确在哪段过程中哪些物体组成的系统动量守恒．