Question

如圖所示，在沙堆表面放置一長(zhǎng)方形木塊A，其上面再放一個(gè)質(zhì)量為m=0.10kg的爆竹B，木塊的質(zhì)量為M=6.0kg．當(dāng)爆竹爆炸時(shí)，因反沖作用使木塊陷入沙中深度h=5cm，而木塊所受的平均阻力為f=80N．若爆竹的火藥質(zhì)量以及空氣阻力可忽略不計(jì)，g取10m/s²，則爆竹能上升的最大高度為．（　�。�

A．60 m

B．70 m

C．80 m

D．120 m

Answer 1

分析：爆竹爆炸瞬間，木塊獲得的瞬時(shí)速度v可由牛頓第二定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式或動(dòng)能定理求得．爆竹爆炸過程中，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，可由牛頓第二定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式得：
  f-Mg=Ma，a=

20

6

=

10

3

 m/s²，
 v=

2ah

=

3

3

 m/s．
爆竹爆炸過程中，爆竹木塊系統(tǒng)動(dòng)量守恒，則
Mv-mv₀=0．
得 v₀=

Mv

m

=

6× 3 3

0.1

 m/s=20

3

 m/s
故爆竹能上升的最大高度為h=

v 2 0

2g

=60 m．
故選A

點(diǎn)評(píng)：本題考查運(yùn)用牛頓第二定律、運(yùn)動(dòng)學(xué)公式和動(dòng)量守恒定律處理實(shí)際問題的能力，要理清思路，分析每個(gè)過程遵循的規(guī)律是關(guān)鍵．