Question

问一道物理题，请写出正确答案及解题过程，谢谢

有一炮竖直向上发射炮弹。炮弹的质量为M=6.0kg（内含炸药的质量可以忽略不计），射出的初速度v0=60m/s。当炮弹到达最高点时爆炸为沿水平方向运动的两片，其中一片质量为m=4.0kg。现要求这一片不能落到以发射点为圆心、以R=600m为半径的圆周范围内，则刚爆炸完时两弹片的总动能至少多大？（g=10m/s2，忽略空气阻力）

Answer 1

解：炮弹到达最高点时高度H=v²/2g=180m；爆炸后两弹片下降时间t=√(2H/g) =6s。
设质量为m1=4kg的弹片刚爆炸后的速度为v1，另一块的速度为v2，根据题意，平抛运动位移
v1t ≥ 600m, 所以，v1 ≥ 100m/s,同时爆炸时两弹片向相反的方向飞去，动能守恒，数值相等，符号相反0.5*m1*v1^2 = 0.5*m2*v2^2；且v2t ≥ 600m,解得v2 ≥ =100√2 m/s,
两弹片的总动能E1+E2=0.5*m1*v1^2+0.5*m2*v2^2
≥60000(J)
故，两弹片的总动能至少60000焦耳
我是搞网络教育的，语音视频家教，希望能帮到你。

Answer 2

解：设炮弹止升到达最高点的高度为H，根据匀变速直线运动规律，有设质量为m的弹片刚爆炸后的速度为，另一块的速度为，根据动量守恒定律，有设质量为的弹片运动的时间为，根据平抛运动规律，有炮弹刚爆炸后，两弹片的总动能解以上各式得代入数值得

追问

能否写出解题过程

追答

设炮弹止升到达最高点的高度为H，根据匀变速直线运动规律，有

设质量为m的弹片刚爆炸后的速度为V，另一块的速度为v，根据动量守恒定律，有

设质量为m的弹片运动的时间为t，根据平抛运动规律，有

炮弹刚爆炸后，两弹片的总动能

解以上各式得代入数值得

终于输完了

追问

设质量为m的弹片刚爆炸后的速度为V，另一块的速度为v，根据动量守恒定律，有

为什么不是Mv0=mV+(M-m)v呢

Answer 3

自由落体：计算出竖直上升的高度H=180m， 从最高处下落，r=vt,t由自由落体的H算出，解得t=6s,v=100, 质量守恒，动量守恒，
解得另一速度为200，总动能为两动能之和，E=60000 J