Question

在沙堆上有一木塊，質(zhì)量m₁＝5 kg，木塊上放一爆竹，質(zhì)量m₂＝0.1 kg.點(diǎn)燃爆竹后，木塊陷入沙中深度為d＝5 cm，若沙對木塊的平均阻力為58 N，不計(jì)爆竹中火藥的質(zhì)量和空氣阻力，求爆竹上升的最大高度．

 

Answer 1

【答案】

20 m

【解析】

試題分析：爆竹爆炸時(shí)系統(tǒng)內(nèi)力遠(yuǎn)大于外力，豎直方向動(dòng)量守恒，取向上為正方向，則

0＝m₂v－m₁v′，①

木塊陷入沙中的過程做勻減速運(yùn)動(dòng)直到停止，由動(dòng)能定理得

(f－m₁g)d＝m₁v′²②

解得v′＝0.4 m/s，

代入①式，得v＝v′＝20 m/s

爆竹以速度v做豎直上拋運(yùn)動(dòng)，上升的最大高度為

h＝＝20 m

考點(diǎn)：動(dòng)量守恒 動(dòng)能定理 豎直上拋

點(diǎn)評(píng)：動(dòng)量守恒的條件是解決此題的關(guān)鍵，綜合動(dòng)能定理和運(yùn)動(dòng)學(xué)解題是常見的類型，應(yīng)該熟練掌握。