物理高考二轮专题动力学、动量和能量观点的综合应用

地面竖直升空至速度为零 (2)弹中火药爆炸将烟花弹炸为质量相等的两部分 (3)爆炸后烟花弹向上运动的部分继续上升至最高点 速度时间关系，机械能守恒 竖直方向动量守恒，爆炸结束后两部分的动能之和也为E 的时间，上升的高度h1 爆炸刚结束时两部分的速度v1，v2 爆炸后烟花弹向上运动机械能守恒 的部分继续上升的高度h2 [解析] (1)设烟花弹上升的初速度为v0，由题给条件有 1E＝mv2

20

①

设烟花弹从地面开始上升到火药爆炸所用的时间为t，由运动学公式有 0－v0＝－gt 联立①②式得 1t＝g

2Em。

③ ②

(2)设爆炸时烟花弹距地面的高度为h1，由机械能守恒定律有 E＝mgh1

④

火药爆炸后，烟花弹上、下两部分均沿竖直方向运动，设炸后瞬间其速度分别为v2和v1。由题给条件和动量守恒定律有

1212

mv＋mv＝E 414211

mv1＋mv2＝0 22

⑤ ⑥

由⑥式知，烟花弹两部分的速度方向相反，向上运动部分做竖直上抛运动。设爆炸后烟花弹上部分继续上升的高度为h2，由机械能守恒定律有

14mv22＝1

2

mgh2 联立④⑤⑥⑦式得，烟花弹上部分距地面的最大高度为h＝h1＋h2＝2E

mg。 [答案] (1)1

2Eg

m (2)2Emg

⑦

⑧