题目内容
1.在20m的高处,有一颗手榴弹以v0=10m/s的速度水平飞行,突然炸裂成质量比为3:2的两小块,质量大的以100m/s的速度反向飞行(g取10m/s2),求:(1)质量小的速度;
(2)求两块落地点的距离.
分析 (1)在爆炸过程中,外力远小于内力,认为系统的动量守恒,应用动量守恒定律求质量小的速度;
(2)爆炸后两块弹片均做平抛运动,由平抛运动知识可以求两块落地点的距离.
解答 解:(1)设手榴弹的总质量为5m,以初速度v0的方向为正方向,爆炸后质量大的一块质量为3m,速度v1=-100m/s,质量小的一块质量为2m,速度设为v2.由动量守恒定律得:5mv0=3mv1+2mv2
代入数据解得:v2=175m/s.
(2)爆炸后两块分别向前、向后做平抛运动,下落到地面的时间为:
t=$\sqrt{\frac{2h}{g}}$=$\sqrt{\frac{2×20}{10}}$s=2s
则两块落地的距离为:L=x1+x2=|v1|t+v2t=550m
答:(1)质量小的速度是175m/s;
(2)两块落地点的距离是550m.
点评 本题要抓住手榴弹在爆炸过程中系统动量守恒,爆炸后裂块做平抛运动,应用动量守恒定律及平抛知识即可正确解题.
练习册系列答案
相关题目
11.在光滑水平面上,原来静止的物体在水平力F作用下,经过时间t后,动量为p,动能为Ek;若该物体在此光滑水平面上由静止出发,仍在水平力F的作用下,则经过时间2t后物体的( )
| A. | 动量为4p | B. | 动量为$\sqrt{2}$p | C. | 动能为4Ek | D. | 动能为2Ek |
9.
如图,某小球从O点以初速度v0斜向上抛出,初速度方向与水平方向的夹角为θ,以O点为坐标原点在竖直平面内建立坐标系,x轴沿v0方向,y轴沿与v0垂直的方向,不计空气阻力,将小球的运动沿x轴和y轴分解,则( )
| A. | 小球沿x轴方向作初速度为v0,加速度大小为gcosθ的匀变速运动 | |
| B. | 小球沿y轴方向作初速度为0,加速度大小为gsinθ的匀加速直线运动 | |
| C. | 小球从抛出后经过时间$\frac{2{v}_{0}}{gsinθ}$到达y轴 | |
| D. | 小球到达y轴时速度的大小为v0$\sqrt{1+4ta{n}^{2}θ}$ |
16.下列关于动量的说法正确的是( )
| A. | 质量大的物体动量大 | B. | 速度大的物体动量大 | ||
| C. | 动量的方向与速度的方向相同 | D. | 动量的方向可能与速度方向相反 |