(16分)某次燃放“爆竹”过程中,质量M=0.3kg(内含炸药的质量可以忽略不计)的“爆竹”从地面上以初速度v0=30m/s竖直向上腾空而起。到达最高点时炸裂为沿水平方向相反飞行的两块,

首页 > 考试 > 物理 > 高中物理 > 匀变速直线运动/2022-08-28 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

◎ 题目

(16分)某次燃放“爆竹”过程中,质量M=0.3kg(内含炸药的质量可以忽略不计)的“爆竹”从地面上以初速度v0 =30m/s竖直向上腾空而起。到达最高点时炸裂为沿水平方向相反飞行的两块,其中A块质量m=0.2kg,其炸裂瞬间的速度大小是另一块的一半。按环保和安全要求,两块都能落到以发射点为圆心、半径R=60m的圆周内。空气阻力不计,重力加速度g=10m/s2。求:
(1)“爆竹”能够到达的最大高度;
(2)A块的最大落地速度;
(3)整个过程中,“爆竹”释放化学能的最大值。

◎ 答案

(1)H=45m  (2)v=m/s  (3)E=165J

◎ 解析


试题分析:设炮弹上升到达最高点的高度为H,由 (1分)
代入数据得到H=45m  (2分)
(2)题目要求两弹片不能落到圆外,临界条件是小质量片(B)恰好落在圆周上
设B刚炸裂时的速度为,运动的时间为t
根据平抛运动规律,有(1分)
R=v1t (1分)
代入数据得:v1=20m/s (1分)
则A刚炸裂时的速度大小为(1分)
由机械能守恒知  (1分)
代入数据得落地速度的最大值:v=m/s(1分)
(3)爆竹在空中刚炸裂后,A、B的总动能
  (2分)
代入数据得Ek=30J     (1分)
爆竹竖直上抛时的机械能为(2分)
代入数据得:E1="135J" (1分)
根据能量关系知,最初动能和A、B动能,均来自化学能,故此次过程总共释放化学能为E=165J  (1分)

◎ 知识点

    专家分析,试题“(16分)某次燃放“爆竹”过程中,质量M=0.3kg(内含炸药的质量可以忽略不计)的“爆竹”从地面上以初速度v0=30m/s竖直向上腾空而起。到达最高点时炸裂为沿水平方向相反飞行的两块,…”主要考查了你对  【匀变速直线运动】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。

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