答案:B

5.如图为一空间探测器的示意图,P1、P2、P3、P4是四个喷气发动机,P1、P3的连线与空间固定坐标系的x轴平行,P2、P4的连线与y轴平行。每台发动机开动时,都能向探测器提供推力,但不会使探测器转动。开始时,探测器以恒定的速率v0向正x轴方向平动,要使探测器改为向正x轴偏负y轴60°的方向以原来的速率v0平动,则(　　)

A.先开动P1适当时间,再开动P4适当时间

B.先开动P3适当时间,再开动P2适当时间

C.开动P4适当时间

D.先开动P3适当时间,再开动P4适当时间

解析:任意开动某一发动机,都能给探测器提供推力。由动量守恒定律知,探测器将得到一与该喷气发动机喷气方向相反的动量(速度)。

　　已知探测器的初动量方向为正x轴方向,要使其动量大小不变,方向沿正x轴偏负y轴60°,如图所示,必须使沿正x轴方向的动量mv0减少为mv1,即应开动P1适当时间,而且还必须再开动P4适当时间,使探测器获得一沿负y轴方向的动量mv4。

答案:A

6.某小组在探究反冲运动时,将质量为m1的一个小液化气瓶固定在质量为m2的小模具船上,利用液化气瓶向外喷射气体作为船的动力。现在整个装置静止放在平静的水面上,已知打开液化气瓶后向外喷射气体的对地速度为v1,如果在Δt的时间内向后喷射的气体的质量为Δm,忽略水的阻力,则:

(1)喷射出质量为Δm的气体后,小船的速度是多少?

(2)喷射出Δm气体的过程中,小船所受气体的平均作用力的大小是多少?

解析:(1)由动量守恒定律得

　　0=(m1+m2-Δm)v船-Δmv1,

　　得v船=(Δmv_1)/(m_1+m_2 "-" Δm)。

　　(2)对喷射出的气体运用动量定理得FΔt=Δmv1,

　　解得F=(Δmv_1)/Δt。

由牛顿第三定律得,小船所受气体的平均作用力大小为F'=(Δmv_1)/Δt。