Question

2．向空中发射一枚炮弹，不计空气阻力，当此炮弹的速度恰好沿水平方向时，炮弹炸裂成a、b两块，若质量较大的a的速度方向仍沿原来的方向，则有（　　）

• A． b的速度方向一定与炸裂前瞬间的速度方向相反
• B． 从炸裂到落地的这段时间内，a飞行的水平距离一定比b的大
• C． a、b一定同时到达水平地面
• D． 炸裂的过程中，a、b动量的变化量大小一定不相等

Answer 1

分析 由于炮弹水平方向不受外力，所以在水平方向上动量守恒，根据动量守恒分析炸裂后a、b的速度大小，抓住a、b做平抛运动，运动的时间相等，比较出水平位移．

解答 解：A、炮弹炸裂过程发生在炮弹的速度恰好沿水平方向时，由于炮弹水平方向不受外力，所以在水平方向上动量守恒，设炮弹炸裂前瞬间的速度为v炸裂后a、b的速度分别为v_a、v_b，由动量守恒定律有：（m_a+m_b）v=m_av_a+m_bv_b，若v_a＜v，可得v_b的方向与v方向相同，且有v_b＞v，故A错误；
BC、a、b 在水平飞行的同时，竖直方向上做自由落体运动，即做平抛运动，落地时间由高度决定，可知a、b同时落地，由于水平飞行距离x=vt，由A选项分析知，a的速度可能小于b的速度，则a的水平位移可能比b的小，故B错误，C正确．
D、由动量守恒定律可知，炸裂的过程中，a、b动量的变化量大小一定相等，故D错误．
故选：C．

点评 本题考查了动量守恒和平抛运动的综合运用，知道炸弹炸裂前后瞬间，水平方向上不受外力，动量守恒，知道平抛运动的规律，运动的时间由高度决定，初速度和时间共同决定水平位移．