2017-2018学年鲁科版选修3-5 动量定律 第1课时作业
2017-2018学年鲁科版选修3-5  动量定律  第1课时作业第4页

设子弹穿出后上升的最大高度为h,h=.

  答案:h=

  12.为了采集木星和火星之间星云的标本,将航天器制成勺形,航天器质量为104 kg,正以10 km/s的速度运行,星云物质速度为100 m/s,方向与航天器相同,航天器为无动力装置.如果每秒可搜集10 kg星云物质,一小时后航天器速度变为多少?

  思路解析:这是一道结合天体运动使用动量守恒定律的题目,动量守恒定律中的速度v不一定总以地面为参考系,只要相对同一参考系即可,本题中航天器的速度以谁为参考系没有说明,但对我们研究的问题并不重要.

由动量守恒定律得:m航v航+(Δmt)v云=(m航+Δmt)v

代入数据得:v=2 250 m/s.

  答案:2 250 m/s

  13.在平静的水面上,有一条载人的小船,船的质量为M,人的质量为m,人相对船静止,船和人以速度v0前进.(1)当人相对船以速度u沿跟船的运动相反方向行走时,船的速度多大?(2)若船长为L,且开始时系统静止,当人从船的一头走到另一头停止时,船后退的距离是多少?(水的阻力不计)

  思路解析:本题考查动量守恒定律,以及动量的相对性,解答时分清作用前后各物体动量,然后应用动量守恒定律即可.同时还应注意此类题的解题步骤.

①应该把人对船的速度变为人对地的速度,即各物体的运动应对同一参考系.

②人走船也走,人停船也停,因此整个过程系统动量变化为零,人在船上不管做什么运动船后退的距离一定相同.

③人船模型可以推广到"人车模型"和"子弹打木块"模型,它们的解法类似.

(1)人和船组成系统,水平方向动量守恒,由于人对地速度为v-u,则由动量守恒定律知

(m+M)v0=Mv+m(v-u)

所以v=v0+u,方向与v0方向相同.

(2)开始时人船都停止,总动量为零,设人在船上走一段较短时间Δt时,人和船都看作是匀速运动,推广到整个过程时,人的平均速度为,船的平均速度为,如下图.设船后退s,则人的位移为L-s,由动量守恒定律

m-M=0

,所以s=.

答案:(1)v=v0+u,方向与v0方向相同