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，點燃后木塊陷入沙中5cm，若沙對木塊運動的阻力恒為58N，不計火藥質(zhì)量和空氣阻力，則爆竹上升的最大高度（　　）

• A． 40m
• B． 30
• C． 20m
• D． 無法確定

Answer 1

分析 先對爆竹爆炸后木塊陷入沙中的過程，運用動能定理求出爆炸時木塊獲得的速度．在爆竹爆炸過程中，內(nèi)力遠大于外力，爆竹與木塊組成的系統(tǒng)動量守恒，運用動量守恒定律求出爆竹獲得的速度，即可由運動學(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)木塊獲得的瞬時速度v，由動能定理得：（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．
爆竹爆炸過程中，爆竹和木塊系統(tǒng)動量守恒，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

點評 本題的關(guān)鍵要理清思路，分析每個過程遵循的規(guī)律，知道爆竹爆炸的過程系統(tǒng)遵守動量守恒定律，要注意選擇正方向．