Question

3．如圖所示，可視為質(zhì)點的小物塊A、B的質(zhì)量分別為m和3m，靜止放在光滑水平地面上，物塊A、B間夾有一小塊炸藥（炸藥的質(zhì)量可以忽略不計）．某時刻炸藥爆炸使物塊A、B脫離，然后物塊A與一質(zhì)量為2m且以速度v₀向右滑動的物塊C發(fā)生碰撞，物塊A、C碰撞后，物塊A、B、C具有的相同速度．若炸藥爆炸釋放的化學能全部轉(zhuǎn)化為物塊A、B的機械能，求炸藥爆炸時釋放的化學能．

Answer 1

分析 對AB分析由動量守恒定律明確AB的速度關系；再對AC分析，根據(jù)動量守恒列式求解；根據(jù)能量守恒可求得化學能．

解答 解：炸藥爆炸過程中動量守恒，設向右為正方向，則有：
3mv_B=mv_A；
AC碰撞過程由動量守恒定律可知：
2mv_C-mv_A=3mv_B
聯(lián)立解得：v_A=v₀；v_B=$\frac{{v}_{0}}{3}$
爆炸釋放出的化學能為：
E=$\frac{1}{2}$mv_A²+$\frac{1}{2}•$3mv_B²；
解得：E=$\frac{2}{3}$mv₀²；
答：炸藥爆炸時釋放的化學能為$\frac{2}{3}$mv₀²．

點評 在同一物理過程中，系統(tǒng)的動量是否守恒，與系統(tǒng)的選取密切相關，故在運用動量守恒定律解題時，一定要明確在哪段過程中哪些物體組成的系統(tǒng)動量守恒．