炮弹爆炸过程中动量守恒，爆炸后一块弹片沿原轨道返回，则该弹片速度大小为v，方向与原方向相反，
设另一块爆炸后瞬时速度大小为v₁，由题意知，爆炸后两弹片的质量均为

m

2

，
设速度v的方向为正，由动量守恒定律得：mv=-

1

2

mv+

1

2

mv₁，解得：v₁=3v，方向与炮弹的初速度方向相同．
故答案为：3v，与初速度方向相同．