Question

16．在沙堆上有一木塊，M=5K g，木塊上放一爆竹，質(zhì)量為m=0.10Kg，點(diǎn)燃后木塊陷入沙中5cm，若沙對(duì)木塊運(yùn)動(dòng)的阻力恒為58N，不計(jì)火藥質(zhì)量和空氣阻力，則爆竹上升的最大高度（　�。�

• A． 40m
• B． 30
• C． 20m
• D． 無(wú)法確定

Answer 1

分析 先對(duì)爆竹爆炸后木塊陷入沙中的過(guò)程，運(yùn)用動(dòng)能定理求出爆炸時(shí)木塊獲得的速度．在爆竹爆炸過(guò)程中，內(nèi)力遠(yuǎn)大于外力，爆竹與木塊組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒，運(yùn)用動(dòng)量守恒定律求出爆竹獲得的速度，即可由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求得爆竹上升的最大高度．

解答 解：爆竹爆炸瞬間，設(shè)木塊獲得的瞬時(shí)速度v，由動(dòng)能定理得：（Mg-f）h=0-$\frac{1}{2}M{v}^{2}$
得：v=$\sqrt{\frac{2（f-Mg）h}{M}}$=$\sqrt{\frac{2×（58-50）×0.05}{5}}$m/s=0.4m/s．
爆竹爆炸過(guò)程中，爆竹和木塊系統(tǒng)動(dòng)量守恒，取向下為正方向，則有：Mv-mv₀=0．
得：v₀=$\frac{Mv}{m}$=$\frac{5×0.4}{0.1}$m/s=20m/s
故爆竹能上升的最大高度為：H=$\frac{{v}_{0}^{2}}{2g}$=$\frac{2{0}^{2}}{20}$=20m
故選：C

點(diǎn)評(píng) 本題的關(guān)鍵要理清思路，分析每個(gè)過(guò)程遵循的規(guī)律，知道爆竹爆炸的過(guò)程系統(tǒng)遵守動(dòng)量守恒定律，要注意選擇正方向．