另一块的速度v2。
审题指导 (1)因为炸裂时爆炸力远大于重力,系统在竖直方向的动量可认为近似守恒。
(2)若规定向下为正方向,则炸裂结束瞬间质量为m1的一块速度为负值。
解析 取竖直向下的方向为正方向,炸裂前的两部分是一个整体,物体的动量为p=mv=m
刚炸裂时质量为m1的一块向上运动到开始下落位置时,其速度大小与炸裂前相同,动量方向与规定的正方向相反。p1=m1v1=-m1
由动量守恒定律有mv=m1v1+(m-m1)v2
联立解得:v2=
由于v2>0,说明炸裂后另一块的运动方向竖直向下。
答案 ,方向竖直向下
[针对训练1] 如图2所示是一门旧式大炮,炮车和炮弹的质量分别是M和m,炮筒与地面的夹角为α,炮弹射出出口时相对于地面的速度为v0。不计炮车与地面的摩擦,求炮身向后反冲的速度大小v为________。
图2
解析 取炮弹与炮车组成的系统为研究对象,因不计炮车与地面的摩擦,所以水平方向动量守恒。炮弹发射前,系统的总动量为零,炮弹发射后,炮弹的水平分速度为v0cos α,设v0的水平方向为正方向,根据动量守恒定律有mv0cos α-Mv=0,所以炮车向后反冲的速度大小为v=。