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8．2015年9月3日，为庆祝抗战胜利70周年，在北京天安门广场56门礼炮鸣放70响，举行盛大阅兵仪式，若某个礼炮弹质量为m，从地面竖直升空h高度后速度减小到零，爆炸成质量相等的两块弹片，礼炮弹升空过程中受到的空气阻力恒为f，礼炮弹爆炸过程中释放的能量为E且全部转化为两块弹片的动能，求：（1）礼炮弹从地面到最高点的过程中空气阻力对礼炮弹的冲量；
（2）礼炮弹爆炸后瞬间其中一片的速度大小．
分析 （1）应用牛顿第二定律求出加速度，然后应用匀变速直线运动的位移公式求出时间，再求出阻力的冲量．
（2）应用能量守恒定律求出炮弹爆炸后弹片的速度．
解答 解：（1）由牛顿第二定律得：a=$\frac{mg+f}{m}$，
由匀变速直线运动的位移公式得：h=$\frac{1}{2}$at2，
上升过程的时间：t=$\sqrt{\frac{2hm}{mg+f}}$，
空气阻力的冲量：I=ft=f$\sqrt{\frac{2hm}{mg+f}}$，方向：竖直向下；
（2）由能量守恒定律得：E=2×$\frac{1}{2}$×$\frac{m}{2}$v2，
解得，速度：v=$\sqrt{\frac{2E}{m}}$；
答：（1）礼炮弹从地面到最高点的过程中空气阻力对礼炮弹的冲量大小为：f$\sqrt{\frac{2hm}{mg+f}}$，方向：竖直向下；
（2）礼炮弹爆炸后瞬间其中一片的速度大小为$\sqrt{\frac{2E}{m}}$．
点评 本题考查了求冲量与速度问题，分析清楚炮弹运动过程是解题的关键，应用牛顿第二定律、运动学公式与能量守恒定律可以解题．
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19．
如图所示的等臂天平可用来测定磁感应强度．天平的右臂下面挂有一个矩形线圈，宽为l，共N匝，线圈的下部悬在匀强磁场中，磁场方向垂直纸面．当线圈中通有电流I（方向如图）时，天平平衡；当电流反向（大小不变）时，右边再加上质量为m的砝码后，天平重新平衡．由此可知（ ）
如图所示的等臂天平可用来测定磁感应强度．天平的右臂下面挂有一个矩形线圈，宽为l，共N匝，线圈的下部悬在匀强磁场中，磁场方向垂直纸面．当线圈中通有电流I（方向如图）时，天平平衡；当电流反向（大小不变）时，右边再加上质量为m的砝码后，天平重新平衡．由此可知（ ）| A． | 磁感应强度的方向垂直纸面向外，大小为$\frac{mg}{NIl}$ | |
| B． | 磁感应强度的方向垂直纸面向外，大小为$\frac{mg}{2NIl}$ | |
| C． | 磁感应强度的方向垂直纸面向里，大小为$\frac{mg}{NIl}$ | |
| D． | 磁感应强度的方向垂直纸面向里，大小为$\frac{mg}{2NIl}$ |
16．在研究物体的运动时，下列物体中不可以当作质点处理的是（ ）
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3．
“飞车走壁”是一种传统的杂技艺术，演员骑车在倾角很大的桶 面上做圆周运动而不掉下来．如图所示，已知桶壁的倾角为θ，车和人的总质量为m，做圆周运动的半径为r，若使演员骑车做圆周运动时不受桶壁的摩擦力，下列说法正确的是（ ）
“飞车走壁”是一种传统的杂技艺术，演员骑车在倾角很大的桶 面上做圆周运动而不掉下来．如图所示，已知桶壁的倾角为θ，车和人的总质量为m，做圆周运动的半径为r，若使演员骑车做圆周运动时不受桶壁的摩擦力，下列说法正确的是（ ）| A． | 人和车的速度为$\sqrt{grtanθ}$ | B． | 桶面对车的弹力为$\frac{mg}{sinθ}$ | ||
| C． | 桶面对车的弹力为$\frac{mg}{cotθ}$ | D． | 人和车的速度为$\sqrt{grsinθ}$ |
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