2018-2019学年沪科版选修3-5 动量守恒定律的案例分析 第2课时 作业
2018-2019学年沪科版选修3-5    动量守恒定律的案例分析     第2课时   作业第2页



A. B.

C. D.

答案 B

解析 由水平方向平均动量守恒有:mx小球=2mx大球,又x小球+x大球=R,所以x大球=R,B正确.

6、反冲小车静止放在水平光滑的玻璃上,点燃酒精,水蒸气将橡皮塞水平喷出,小车沿相反方向运动.如果小车运动前的总质量为M=3 kg,水平喷出的橡皮塞的质量为m=0.1 kg.

(1)若橡皮塞喷出时获得的水平速度v=2.9 m/s,求小车的反冲速度;

(2)若橡皮塞喷出时速度大小不变,方向与水平方向成60°夹角,小车的反冲速度又如何(小车一直在水平方向运动)?

答案 (1)0.1 m/s,方向与橡皮塞运动的方向相反

(2)0.05 m/s,方向与橡皮塞运动的水平分运动方向相反

解析 (1)小车和橡皮塞组成的系统所受合外力为零,系统总动量为零.以橡皮塞运动的方向为正方向

根据动量守恒定律得,mv+(M-m)v′=0

v′=-v=-×2.9 m/s=-0.1 m/s

负号表示小车运动方向与橡皮塞运动的方向相反,反冲速度大小是0.1 m/s.

(2)小车和橡皮塞组成的系统水平方向动量守恒.以橡皮塞运动的水平分运动方向为正方向,有

mvcos 60°+(M-m)v″=0

v″=-=- m/s=-0.05 m/s

负号表示小车运动方向与橡皮塞运动的水平分运动方向相反,反冲速度大小是0.05 m/s.

7、一火箭喷气发动机每次喷出m=200 g的气体,气体离开发动机喷出时的速度v=1 000 m/s.设火箭质量M=300 kg,发动机每秒钟喷气20次.

(1)当第三次喷出气体后,火箭的速度多大?

(2)运动第1 s末,火箭的速度多大?

答案 (1)2 m/s (2)13.5 m/s

解析 规定与v相反的方向为正方向