Question

（18分）如图所示，在离地面H=5.45m的O处用长L=0.45m的不可伸长的细线挂一质量为0.09kg

的爆竹（火药质量忽略不计），把爆竹拉起至D点使细线水平伸直，点燃导火线后将爆竹静止释放，爆竹刚

好到达最低点B时炸成质量相等的两块，一块朝相反方向水平抛出，落到地面上的A处，抛出的水平距离

s=5m。另一块仍系在细线上继续做圆周运动，空气阻力忽略不计，取g=10m/s2，求：

（1）爆竹爆炸前瞬间的速度大小v0；

（2）继续做圆周运动的那一块在B处对细线的拉力T的大小；

（3）火药爆炸释放的能量E。

 

Answer 1

（1）3m/s （2）12.55N （3）2.88J

【解析】

试题分析：【解析】
（1）设爆竹的总质量为2m，爆竹从D点运动到B点过程中，

根据动能定理，得 （2分）

解得 （2分）

（2）设爆炸后抛出的那一块的水平速度为v1，做圆周运动的那一块的水平速度为v2。

对抛出的那一块，有：

（2分）

（2分）

解得v1=5m/s

对系统，根据动量守恒定律，得

（2分）

在B处，对于做圆周运动的那一块，根据牛顿第二定律，得

（2分）

根据牛顿第三定律，得

做圆周运动的那一块对细线的拉力 （1分）

联立以上各式，解得 （1分）

（3）根据能量守恒定律，得

（2分）

解得E=2.88J （2分）

考点：动能定理 平抛运动 动量守恒 牛顿运动定律 能量守恒定律