Question

如图所示，在沙堆表面放置一长方形木块A，其上面再放一个质量为m=0.10kg的爆竹B，木块的质量为M=6.0kg．当爆竹爆炸时，因反冲作用使木块陷入沙中深度h=5cm，而木块所受的平均阻力为f=80N．若爆竹的火药质量以及空气阻力可忽略不计，g取10m/s²，则爆竹能上升的最大高度为．（ ）

A．60 m
B．70 m
C．80 m
D．120 m

Answer 1

【答案】分析：爆竹爆炸瞬间，木块获得的瞬时速度v可由牛顿第二定律和运动学公式或动能定理求得．爆竹爆炸过程中，内力远大于外力，爆竹与木块组成的系统动量守恒，运用动量守恒定律求出爆竹获得的速度，即可由运动学公式求得最大高度．
解答：解：爆竹爆炸瞬间，设木块获得的瞬时速度v，可由牛顿第二定律和运动学公式得：
  f-Mg=Ma，a== m/s²，
 v== m/s．
爆竹爆炸过程中，爆竹木块系统动量守恒，则
Mv-mv=0．
得 v== m/s=20 m/s
故爆竹能上升的最大高度为h==60 m．
故选A
点评：本题考查运用牛顿第二定律、运动学公式和动量守恒定律处理实际问题的能力，要理清思路，分析每个过程遵循的规律是关键．