题目

题型：同步题难度：来源：

以初速度v₀与水平方向成60°角斜向上抛出的手榴弹，到达最高点时炸成质量分别是m和2m的两块。其中质量大的一块沿着原来的方向以2v₀的速度飞行，求：
(1)质量较小的另一块弹片速度的大小和方向；
(2)爆炸过程有多少化学能转化为弹片的动能。

答案

解：手榴弹爆炸过程，爆炸力是内力，远大于重力，因此爆炸过程各弹片组成的系统动量守恒，因为爆炸过程火药的化学能转化为内能，进而有一部分转化为弹片的动能，所以此过程系统的机械能（动能）增加
(1)斜抛的手榴弹在水平方向上做匀速直线运动，在最高点处爆炸前的速度，设v₁的方向为正方向，如图所示
由动量守恒定律得：3mv₁=2mv₁"+mv₂，其中爆炸后大块弹片速度v₁"=2v₀，小块弹片的速度v₂为待求量
解得v₂= -2.5v₀，“-”号表示v₂的速度与爆炸前速度方向相反
(2)爆炸过程中转化为动能的化学能等于系统动能的增量