(10分)质量M=327 kg的小型火箭(含燃料)由静止发射,发射时共喷出质量m=27 kg的气体,设喷出的气体相对地面的速度均为v=1000 m/s.忽略地球
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(10分)质量M=327 kg的小型火箭(含燃料)由静止发射,发射时共喷出质量m=27 kg的气体,设喷出的气体相对地面的速度均为v=1000 m/s.忽略地球引力和空气阻力的影响,则气体全部喷出后,则: (1)求火箭获得的最终速度? (2)什么因素决定火箭获得的最终速度? |
答案
(1)90 m/s(2)喷气速度 火箭与气体的质量比 |
解析
(1)(6分)设向下为正方向,根据动量守恒定律有: (M-m)v1+mv=0 ………………………………………………………(2分) 火箭的速度:v1==- m/s=-90 m/s.……………………………(3分) 火箭获得的最终速度大小为90 m/s,方向与喷出气体方向相反.……………………(1分) (2)(4分)决定火箭获得的最终速度的2个因素: 1.喷气速度; ………………………………………………………(2分) 2.火箭与气体的质量比。………………………………………………(2分) |
举一反三
(18分)如图,水平地面和半圆轨道面均光滑,质量M=1kg的小车静止在地面上,小车上表面与m的半圆轨道最低点P的切线相平。现有一质量m=2kg的滑块(可视为质点)以=7.5m/s的初速度滑上小车左端,二者共速时滑块刚好在小车的最右边缘,此时小车还未与墙壁碰撞,当小车与墙壁碰撞时即被粘在墙壁上,滑块则离开小车进入圆轨道并顺着圆轨道往上运动,已知滑块与小车表面的滑动摩擦因数μ=0.5,g取10m/s2.求:
(1)小车与墙壁碰撞前的速度大小; (2)小车需要满足的长度L; (3)请判断滑块能否经过圆轨道的最高点Q,说明理由。 |
两磁铁各固定放在一辆小车上,小车能在水平面上无摩擦地沿同一直线运动.已知甲车和磁铁的总质量为0.5 kg,乙车和磁铁的总质量为1.0 kg.两磁铁的N极相对,推动一下,使两车相向运动.某时刻甲的速率为2 m/s,乙的速率为3 m/s,方向与甲相反.两车运动过程中始终未相碰,则两车最近时,乙的速度为多大? |
如图所示,木块质量,它以速度水平地滑上一辆静止的平板小车,已知小车质量,木块与小车间的动摩擦因数为,木块没有滑离小车,地面光滑,g取10,求:
①木块相对小车静止时小车的速度的大小; ②从木块滑上小车到木块相对于小车刚静止时,小车移动的距离. |
如图所示,有A、B两质量为M= 100kg的小车,在光滑水平面以相同的速率v0=2m/s在同一直线上相对运动,A车上有一质量为m = 50kg的人至少要以多大的速度(对地)从A车跳到B车上,才能避免两车相撞? |
一质量为0.5 kg的小球以2.0 m/s的速度和原来静止在光滑水平面上的质量为1.0 kg的另一小球发生正碰,碰后以0.2 m/s的速度被反弹,碰后两球的总动量是________kg·m/s,原来静止的小球获得的速度大小是________m/s. |
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