题目内容
【题目】从某高度自由下落一个质量为M的物体,当物体下落h时,突然炸裂成两块,已知质量为m的一块碎片恰能沿竖直方向回到开始下落的位置,求:
(1)刚炸裂时另一块碎片的速度;
(2)爆炸过程中有多少化学能转化为弹片的动能?
【答案】(1)方向竖直向下(2)
【解析】试题分析:(1)根据机械能守恒定律求出物体下落h时的速度,爆炸的瞬间,爆炸力远大于物体的重力,瞬间动量守恒,结合动量守恒定律求出物体M刚炸裂时另一块碎片的速度大小.(2)爆炸过程中转化为动能的化学能等于动能的增量.
(1)由机械能守恒定律得:
解得
炸裂时,爆炸力远大于物体受到的重力,规定向下为正方向,因为质量为m的一块碎片恰好能返回到开始下落的位置,可知该碎片的速度等于物体爆炸前的速度,
由动量守恒定律知:
解得,方向竖直向下
(2)爆炸过程中转化为动能的化学能等于动能的增量
故转化为动能的化学能为:
解得
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