Câu hỏi:

14/05/2020 41,617

Một quả đạn khối lượng m khi bay lên đến điểm cao nhất thì nổ thành hai mảnh. Trong đó một mảnh có khối lượng là m/3 bay thẳng đứng xuống dưới với vận tốc 20m/s. Tìm độ cao cực đại mà mảnh còn lại lên tới được so với vị trí đạn nổ. Lấy $g = 10 m / s^{2}$ .

A. 10m

B. 15m

C. 20m

D. 5m

Xem lời giải

Câu hỏi trong đề: BÀI TOÁN ĐẠN NỔ CÓ LỜI GIẢI CHI TIẾT !!

Bắt đầu thi

Quảng cáo

Trả lời:

Giải bởi Vietjack

Khi đạn nổ bỏ qua sức cản của không khí nên được coi như là một hệ kín.

Theo định luật bảo toàn động lượng $\vec{p} = {\vec{p}}_{1} + {\vec{p}}_{2}$ vì vật đứng yên mói nổ nên:

$v = 0 m / s \to p = 0 (k g m / s)$

$\begin{array}{l} \Rightarrow {\vec{p}}_{1} + {\vec{p}}_{2} = 0 \Rightarrow \{\begin{cases} {\vec{p}}_{1} ↑ ↓ {\vec{p}}_{2} \\ p_{1} = p_{2} \end{cases} \\ \Rightarrow v_{2} = \frac{m_{1} v_{1}}{m_{2}} = \frac{\frac{m}{3} .20}{\frac{2 m}{3}} = 10 m / s \end{array}$

Vậy độ cao vật có thế lên được kể từ vị trí nổ áp dụng công thức:

$\begin{array}{l} v^{2} - v_{2}^{2} = 2 g h \Rightarrow 0^{2} - 10^{2} \\ = 2. (- 10) h \Rightarrow h = 5 m \end{array}$

Chọn đáp án D

Hot: Học hè online Toán, Văn, Anh...lớp 1-12 tại Vietjack với hơn 1 triệu bài tập có đáp án. Học ngay

Sách thầy cô Vietjack biên soạn:

Xem thêm »

CÂU HỎI HOT CÙNG CHỦ ĐỀ

Câu 1

Cho một viên đạn có khối lượng 2kg đang bay thẳng đứng lên cao với vận tốc 250 m/s thì nổ thành hai mảnh có khối lượng bằng nhau. Biết mảnh thứ nhất bay theo phương ngang với vận tốc 500m/s. Hỏi mảnh thứ hai bay theo phương nào với vận tốc là bao nhiêu. Bỏ qua mọi tác dụng của không khí đối với viên đạn. Lấy $g = 10 m . s^{2}$ .

A. $500 \sqrt{2} m / s; 45^{0}$

B. $200 \sqrt{2} m / s; 35^{0}$

C. $300 \sqrt{2} m / s; 25^{0}$

D. $400 \sqrt{2} m / s; 15^{0}$

Lời giải

Khi đạn nổ bỏ qua sức cản của không khí nên được coi như là một hệ kín.

Theo định luật bảo toàn động lượng: $\vec{p} = {\vec{p}}_{1} + {\vec{p}}_{2}$

+ Với $\{\begin{cases} p = m v = 2.250 = 500 (k g . m / s) \\ p_{1} = m_{1} v_{1} = 1.500 = 500 (k g . m / s) \\ p_{2} = m_{2} v_{2} = v_{2} (k g . m / s) \end{cases}$

+ Vì ${\vec{v}}_{1} ⊥ {\vec{v}}_{2} \Rightarrow {\vec{p}}_{1} ⊥ \vec{p}$ theo pitago

$\begin{array}{l} \Rightarrow p_{2}^{2} = p_{1}^{2} + p^{2} \Rightarrow p_{2} = \sqrt{p_{1}^{2} + p^{2}} \\ = \sqrt{500^{2} + 500^{2}} = 500 \sqrt{2} (k g m / s) \end{array}$

+ Mà $\begin{array}{l} \sin α = \frac{p_{1}}{p_{2}} = \frac{500}{500 \sqrt{2}} \\ = \frac{\sqrt{2}}{2} \Rightarrow α = 45^{0} \end{array}$

Vậy mảnh hai chuyển động theo phương hợp với phương thẳng đứng một góc $45 °$ với vận tốc $500 \sqrt{2} (m / s)$ (m/s)

Chọn đáp án A

Câu 2

Một viên đạn pháo đang bay ngang với vận tốc 50 m/s ở độ cao 125 m thì nổ vỡ làm hai mảnh có khối lượng lần lượt là 2 kg và 3kg. Mảnh nhỏ bay thẳng đứng xuống dưới và rơi chạm đất với vận tốc 100m/s. Xác định độ lớn và hướng vận tốc của 2 mảnh ngay sau khi đạn nổ. Bỏ qua sức cản của không khí. Lấy g = 10m/s².

A. $v_{1} = 20 \sqrt{3} m / s; v_{2} = 121, 4 m / s; α = 32, 72^{0}$

B. $v_{1} = 50 \sqrt{3} m / s; v_{2} = 101, 4 m / s; α = 34, 72^{0}$

C. $v_{1} = 10 \sqrt{3} m / s; v_{2} = 102, 4 m / s; α = 54, 72^{0}$

D. $v_{1} = 30 \sqrt{3} m / s; v_{2} = 150, 4 m / s; α = 64, 72^{0}$

Lời giải

Khi đạn nổ bỏ qua sức cản của không khí nên được coi như là một hệ kín.

Vận tốc mảnh nhỏ trước khi nổ là:

$v_{1}^{/ 2} = v_{1}^{2} = 2 g h \Rightarrow v_{1} = \sqrt{v_{1}^{/ 2} - 2 g h}$

$\Rightarrow v_{1} = \sqrt{100^{2} - 2.10.125} = 50 \sqrt{3} (m / s)$

+ Theo định luật bảo toàn động lượng: $\vec{p} = {\vec{p}}_{1} + {\vec{p}}_{2}$

Với $p = m v = (2 + 3) .50 = 250 (k g . m / s)$

$\{\begin{cases} p_{1} = m_{1} v_{1} = 2.50 \sqrt{3} \\ = 100 \sqrt{3} (k g . m / s) \\ p_{2} = m_{2} . v_{2} = 3. v_{2} (k g . m / s) \end{cases}$

+ Vì ${\vec{v}}_{1} ⊥ {\vec{v}}_{2} \Rightarrow {\vec{p}}_{1} ⊥ \vec{p}$ Theo pitago

$\begin{array}{l} p_{2}^{2} = p_{1}^{2} + p^{2} \Rightarrow p_{2} = \sqrt{p_{1}^{2} + p^{2}} \\ = \sqrt{{(100 \sqrt{3})}^{2} + 250^{2}} \\ = 50 \sqrt{37} (k g . m / s) \end{array}$

$\Rightarrow v_{2} = \frac{p_{2}}{3} = \frac{50 \sqrt{37}}{3} \approx 101, 4 (m / s) + \sin α = \frac{p_{1}}{p_{2}} = \frac{100 \sqrt{3}}{50 \sqrt{37}} \Rightarrow α = 34, 72^{0}$