Question

向空中发射一物体，不计空气阻力，当此物体的速度恰好沿水平方向时，物体炸裂成a、b两块，若质量较大的a块的速度方向仍沿原来的方向，则：（　　）

A．b的速度方向一定与原来速度方向相同

B．在炸裂过程中，a、b受到的爆炸力的冲量一定相同

C．从炸裂到落地这段时间里，a飞行的水平距离一定比b的大

D．a、b一定同时到达水平地面

Answer 1

分析：当物体的速度沿水平方向炸裂成a、b两块时，质量较大的a的速度方向仍沿原来的方向，根据动量守恒定律判断可知b运动方向一定沿水平方向，a、b均做平抛运动，高度相同，运动时间相同，同时到达地面．在炸裂过程中，a、b间相互作用力大小相等，作用时间相等，冲量大小一定相等．

解答：解：A、在炸裂过程中，由于重力远小于内力，系统的动量守恒，由动量守恒定律可知，炸裂后的总动量不变，沿水平方向，a的速度沿原来的水平方向，b速度一定沿水平方向，与原速度方向可能相同，也可能相反，这取决于a的动量与物体原来动量的大小关系，b的速度方向不能确定，故A错误．
B、炸裂过程中，a、b受到的冲击力等大、方向作用在同一直线上，作用时间相同，则a、b受到的爆炸力的冲量等大、反向，它们受到的冲量并不相同，故B错误．
C、炸裂后a、b都做平抛运动，它们在竖直方向做自由落体运动，由于高度相同，飞行时间一定相同，故D正确；
a、b在水平方向做匀速直线运动，它们在空中的运动时间相同，由于不知道a、b的速度大小关系，无法判断它们的水平位移关系，故C错误；
故选D．

点评：本题是动量守恒定律的应用，基础题．系统动量守恒，不仅作用前后总动量的大小保持不变，总动量的方向也保持不变，解题时要抓住这一点．