Question

【题目】如图所示。光滑的水平地面上有质量分别为m1=8kg,m2=m3=2kg的三个物块，物块m1、m2间安装了一个微型的定向爆炸装置，装置启动时对它们分别产生水平向左和水平向右的瞬间作用力。开始时物块m1、m2以共同速度v0向右运动，而物块m3静止在它们的右侧。某时刻启动爆炸装置使m1、m2分离，m2和m3相撞后粘在一起运动，最终m1、m2、m3均向右运动，且m1的速度大小为m2、m3共同速度的一半。试求：

（1）m1、m2、m3的最终速度大小？

（2）m2和m3相撞前m2的速度？

（3）启动爆炸装置产生的化学能有多少转化为机械能？

Answer 1

【答案】（1）m1速度大小为2.5m/s，m2、m3的速度大小为5m/s（2）10m/s（3）45J

【解析】

（1）以三物体组成的系统为研究对象由题意以及动量守恒定律得

(m1+m2）v0= m1v+（m2+m3）2v

解得

v=2.5m/s

m1的最终速度大小为2.5m/s，m2、m3的最终速度大小为5m/s

（2）m1、m2分开后，以m2、m3为研究对象由题意以及动量守恒定律得

m2v2=（m2+m3）·2v

解得

v=10m/s

（3）由题意转化为机械能的量为

代入数据后算得

△E=45J