题目内容
【题目】观赏“烟火”表演是每年“春节”庆祝活动的压轴大餐。某型“礼花”底座仅0.2s的发射时间，就能将5kg的礼花弹竖直抛上180m的高空。(忽略发射底座高度，不计空气阻力，g取10 m/s2)。
（1）“礼花”发射时燃烧的火药对礼花弹的作用力约是多少？
（2）某次试射，当礼花弹到达最高点时爆炸为沿水平方向运动的两块（爆炸时炸药质量忽略不计），测得两块落地点间的距离
,落地时两者的速度相互垂直，两块的质量各为多少?
【答案】（1） F=1550N；（2）1kg 4kg
【解析】
（1）对整个过程由动量定理列方程求解火药对礼花弹的作用力为F；
（2）礼花弹爆炸时该水平方向合外力为零，由动量守恒定律结合平抛运动的规律列方程求解两块的质量.
（1）设礼花弹竖直抛上180m高空用时为t，由竖直上抛运动的对称性知：
；
代入数据解得：
；
设发射时间为t1，火药对礼花弹的作用力为F，对礼花弹发射到180m高空运用动量定理有：
；
代入数据解得：
；
（2）设礼花弹在180m高空爆炸时分裂为质量为m1、m2的两块，对应水平速度大小为
、
，方向相反，礼花弹爆炸时该水平方向合外力为零，由动量守恒定律有：
；且有：
；
由平抛运动的规律和题目落地的距离条件有：
；
设物块落地时竖直速度为
，落地时两者的速度相互垂直，如图所示，有：
；
代入数据解得：
对应
；或
对应
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