Question

【题目】从某高度自由下落一个质量为M的物体，当物体下落h时，突然炸裂成两块，已知质量为m的一块碎片恰能沿竖直方向回到开始下落的位置，求：

(1)刚炸裂时另一块碎片的速度；

(2)爆炸过程中有多少化学能转化为弹片的动能？

Answer 1

【答案】（1）方向竖直向下（2）

【解析】试题分析：（1）根据机械能守恒定律求出物体下落h时的速度，爆炸的瞬间，爆炸力远大于物体的重力，瞬间动量守恒，结合动量守恒定律求出物体M刚炸裂时另一块碎片的速度大小．（2）爆炸过程中转化为动能的化学能等于动能的增量.

（1）由机械能守恒定律得：

解得

炸裂时，爆炸力远大于物体受到的重力，规定向下为正方向，因为质量为m的一块碎片恰好能返回到开始下落的位置，可知该碎片的速度等于物体爆炸前的速度，

由动量守恒定律知：

解得，方向竖直向下

（2）爆炸过程中转化为动能的化学能等于动能的增量

故转化为动能的化学能为：

解得