题目内容

一置于桌面上质量为M的玩具炮,水平发射质量为m的炮弹.炮可在水平方向自由移动.当炮身上未放置其他重物时,炮弹可击中水平地面上的目标A;当炮身上固定一质量为M0的重物时,在原发射位置沿同一方向发射的炮弹可击中水平地面上的目标B.炮口离水平地面的高度为h.如果两次发射时“火药”提供的机械能相等,求B、A两目标与炮弹发射点之间的水平距离之比.
由动量守恒定律和能量守恒定律得:
0=mv1-Mv2
E=mv12Mv22
解得:v1
炮弹射出后做平抛运动,有:h=gt2
                x=v1t
解得目标A距炮口的水平距离为:
x=
同理,目标B距炮口的水平距离为:
x′=
解得: = .
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