题目内容
(16分)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),射出的初速度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。现要求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=10/s2,忽略空气阻力)
(16分).解:设炮弹止升到达最高点的高度为H,根据匀变速直线运动规律,有
2分(H=180m)
设质量为m的弹片刚爆炸后的速度为
,另一块的速度为
,根据动量守恒定律,有
3分
设质量为
的弹片运动的时间为
,根据平抛运动规律,有
2分
2分[t=6s,
=100m/s,
=200m/s]
炮弹刚爆炸后,两弹片的总动能
3分[来源:学.科.网Z.X.X.K]
解以上各式得
2分
代入数值得
2分
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