Một quả lựu đạn đang bay theo phương ngang với vận tốc 10 m/s, bị nổ và tách thành hai mảnh

Câu hỏi số 611361:

Vận dụng

Một quả lựu đạn đang bay theo phương ngang với vận tốc 10 m/s, bị nổ và tách thành hai mảnh có khối lượng 1 kg và 2,5 kg. Sau khi nổ, mảnh to vẫn chuyển động theo phương ngang với vận tốc 25 m/s cùng chiều chuyển động ban đầu. Xác định vận tốc của mảnh nhỏ.

A. 10 m/s.

B. -10 m/s.

C. 27,5 m/s.

D. -27,5 m/s.

Đáp án đúng là: D

Quảng cáo

Xem lời giải

Câu hỏi:611361

Phương pháp giải

Động lượng: \(p = mv\)

Định luật bảo toàn động lượng: \(\overrightarrow {{p_1}} + \overrightarrow {{p_2}} = \overrightarrow {{p_1}'} + \overrightarrow {{p_2}'} \)

Giải chi tiết

Hệ hai mảnh đạn là hệ cô lập

Khối lượng của quả lựu đạn là:

\(M = {m_1} + {m_2} = 1 + 2,5 = 3,5\,\,\left( {kg} \right)\)

Ngay trước khi nổ, động lượng của quả lựu đạn là:

\(\overrightarrow {{p_t}} = M\overrightarrow V \)

Ngay sau khi nổ, động lượng của hệ hai mảnh đạn là:

\(\overrightarrow {{p_s}} = {m_1}\overrightarrow {{v_1}} + {m_2}\overrightarrow {{v_2}} \)

Áp dụng định luật bảo toàn động lượng cho hệ ngay trước và ngay sau va chạm, ta có:

\(\overrightarrow {{p_t}} = \overrightarrow {{p_s}} \Rightarrow M\overrightarrow V = {m_1}\overrightarrow {{v_1}} + {m_2}\overrightarrow {{v_2}} \)

Nhận xét: \(\overrightarrow {{v_2}} \uparrow \uparrow \overrightarrow V \Rightarrow \overrightarrow {{v_1}} \) cùng phương ngang với \(\overrightarrow V \)

Các vận tốc cùng phương nên:

\(\begin{array}{l}MV = {m_1}{v_1} + {m_2}{v_2} \Rightarrow {v_1} = \dfrac{{MV - {m_2}{v_2}}}{{{m_1}}}\\ \Rightarrow {v_1} = \dfrac{{3,5.10 - 2,5.25}}{1} = - 27,5\,\,\left( {m/s} \right)\end{array}\)

Vậy vận tốc của mảnh đạn nhỏ ngược hướng với vận tốc của lựu đạn, độ lớn bằng 27,5 m/s.

Đáp án cần chọn là: D

Tham Gia Group Dành Cho 2K9 Chia Sẻ, Trao Đổi Tài Liệu Miễn Phí

Câu hỏi trước Câu tiếp theo

>> 2K11 học trực tuyến Lớp 10 cùng thầy cô giáo giỏi tại Tuyensinh247.com, Kiến thức cập nhật theo chương trình mới nhất. Cam kết giúp học sinh học tốt, bứt phá điểm 9,10 chỉ sau 3 tháng, hoàn trả học phí nếu học không hiệu quả.