高二物理动量试题

来源：百度知道 编辑：UC知道 时间：2024/05/26 20:43:42
1.有一炮竖直向上发射炮弹，炮弹的质量为M=6.0KG（内含炸药的质量可以不计），射出的初速Vo=60M/s。当炮弹到达最高点时爆炸为沿水平方向运动的两片。其中一片质量为m=4.0KG。现要求这一片不能落到以发射点为圆心，以R=600m为半径的圆周范围内，则刚爆炸完时两弹片的总动能至少多大？（g=10m/s2，忽略空气阻力）
2.一根质量不计，长1m能承受最大拉力为14N的绳子，一端固定在天花板上，另一端系在一质量为1KG的小球。整个装置处于静止状态，若要使绳子拉断，作用在球上的水平冲量至少为多大？（g取10m/s2）

1.弹片掉落的时间t=v0/g=6s,
所以4kg的弹片的速度v至少=R/T=100m/s,
所以另一片的速度v'=mv/(M-m)=200m/s,
所以刚爆炸完时两弹片的总动能至少=
mv^2/2+(M-m)v'^2/2=60000J；

2.若要使绳子拉断，则拉力为14N，
设此时小球的速度为v,
所以N-mg=mv^2/L,
而水平冲量I=p=mv,
所以I=2kg*m/s.

上升高度h=v^2/2g =180.

从h高度做自由落体的时间为t=(2h/g)^(1/2)=6s

要不落到R的园内水平速度最少v1=R/t=600/6 =100

根据动量守恒m1*v1+m2*v2=0
得到v2=200
总动能(1/2)*(m1v1^2+m2v2^2)=60000焦耳

2. 先求水平速度

拉断时拉力为14N,小球重10N,离心力至少要4N

mv^2/r=4

v最少2

冲量为mv=2

1.60000J
炮弹最高点距地面h=180m，所以弹片在水平方向上的初速度应为100m/s,
易得另一弹片速度为200m/s,故总动能为60000J
2.2N*s
当在球上作用一个水平冲量时，会使球有一个水平初速度。当这个初速度需要的向心力大于绳子所能提供的时，绳子便会断。
F-mg=mv^2/R,故v=2m/s,I=2N*s