题目内容
【题目】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.当炮身上未放置其它重物时,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.
【答案】解:由动量守恒定律得:0=mv1﹣Mv2,
由能量守恒定律得: ,
解得炮弹速度为 ,
炮弹射出后做平抛,在竖直方向上: ,
在水平方向:X=v1t,
解得目标A距炮口的水平距离为:
同理,目标B距炮口的水平距离为:
解得: ;
答:B、A两目标与炮弹发射点之间的水平距离之比为
【解析】发射炮弹过程中,炮与炮弹组成的系统动量守恒,系统的能量守恒,由动量守恒定律和能量守恒定律可以求出炮弹的速度;炮弹做平抛运动,由平抛运动知识可以求出水平位移之比.
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