题目内容
有一炮竖直向上发射炮弹,炮弹的质量为 M=6.0kg(内含炸药的质量可以忽略不计),射出速度v0=60m/s, 当炮弹到达最高点时爆炸为沿水平方向运动的两片,其中一片质量为m=4.0kg,现要这一片不能落到以发射点为圆心,以R=600m为半径的圆周范围内,则刚爆炸完时两弹片的总动能至少多大(g取10m/s2, 忽略空气阻力)?见解析
【试题分析】
本题炮弹爆炸时受重力作用,因此系统动量不守恒,但在水平方向看,系统在水平方向不受外力,满足动量守恒条件,所以有
0=mv1-(M-m)v2
又由上抛运动规律知
h=v02/2g,t=
由平抛运动规律知v1=R/t
由能量观点知
Ek=mv12/2+(M-m)v22/2
解得 Ek=6.0×104J
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