有一宇宙飞船,它的正面面积为S=0.98m2,以v=2×103m/s的速度飞入宇宙微粒尘区,尘区每1m3空间有一个微粒,每一微粒平均质量m=2×10-4g,若要
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有一宇宙飞船,它的正面面积为S=0.98m2,以v=2×103m/s的速度飞入宇宙微粒尘区,尘区每1m3空间有一个微粒,每一微粒平均质量m=2×10-4g,若要使飞船速度保持不变,飞船的牵引力应增加______(用字母表示),计算后数值是______N(保留两位有效数字)(设微粒尘与飞船碰撞后附着于飞船上) |
答案
选在时间△t内与飞船碰撞的微粒为研究对象,其质量应等于底面积为S,高为v△t的圆柱体内微粒的质量. 即 M=mSv△t,初动量为0,末动量为mv. 设飞船对微粒的作用力为F,由动量定理得:F•△t=Mv-0 则 F===mSv2; 根据牛顿第三定律可知,微粒对飞船的撞击力大小也等于mSv2,则飞船要保持原速度匀速飞行牵引力应增加F′=F=mSv2; 代入数据得:F′=2×10-4×10-3×0.98×(2×103)2N=0.78N 故答案为:mSv2,0.78 |
举一反三
在某星球上以初速度5m/s竖直上抛一个小球,经过时间5s落回到抛出点,已知星球的半径为1600km,(G=6.7×10-11Nm2/kg2,结果保留两位有效数字).试求: (1)该星球表面的重力加速度; (2)星球的质量. |
若某星球的质量和半径均为地球的一半,那么质量为50kg的宇航员在该星球上的重力是地球上重力的( ) |
一群质量不同的小行星在同一轨道上绕太阳旋转,则这些小行星的( )A.加速度大小相同 | B.向心力大小相同 | C.运行周期相同 | D.运行速率相同 |
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把行星绕太阳的运动近似地看做匀速圆周运动.已知太阳的质量为M,行星的质量为m,行星到太阳的距离为r.若测得行星绕太阳公转的周期为T,则行星绕太阳做匀速圆周运动的向心力大小为( ) |
宇航员在一个半径为R的星球上,以速度v0竖直上抛一个物体,经过t秒后物体落回原抛物点,如果宇航员想把这个物体沿星球表面水平抛出,而使它不再落回星球,则抛出速度至少应是( ) |
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