(1)试在下列简化情况下,由牛顿定律和运动学公式导出动量定理表达式.一个运动质点只受一个恒力作用,沿直线运动.要求:说明推导过程中每步的根据以及最后结果中各项的
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(1)试在下列简化情况下,由牛顿定律和运动学公式导出动量定理表达式. 一个运动质点只受一个恒力作用,沿直线运动.要求:说明推导过程中每步的根据以及最后结果中各项的意义. (2)质量为500kg的汽艇在静水中以10m/s的速度匀速航行,艇所受阻力与航行速度满足关系:f=kv,其中k=100N•s/m.假设水被螺旋桨向后推出的速度均为8m/s,那么螺旋桨每秒向后推出的水的质量约为多少? |
答案
(1)设质点质量m,初速度v0,经时间t速度为vt. 根据牛顿第二定律:F合=ma 由运动学式得a= 代入得:F合=m 化简得:F合t=mvt-mv0 F合t-合外力的冲量mvt-质点的末动量 mv0-质点的初动量 (2)牵引力F=f=kv1=100×10=1000N 设螺旋桨每秒向后推出的水的质量为m,则 Ft=mv2-0 代入解得:m===125kg 答:(1)推导过程见上. (2)螺旋桨每秒向后推出的水的质量约为125kg. |
举一反三
如图所示,质量为M=4kg的木板静止置于足够大的水平面上,木板与水平面间的动摩擦因数μ=0.01,板上最左端停放着质量为m=1kg可视为质点的电动小车,车与木板的档板相距L=5m,车由静止开始从木板左端向右做匀加速运动,经时间t=2s,车与挡板相碰,碰撞时间极短且碰后电动机的电源切断,车与挡板粘合在一起,求: (1)试通过计算说明,电动小车在木板上运动时,木板能否保持静止? (2)试求出碰后木板在水平面上滑动的距离. |
一炮艇总质量为M,以速度v0匀速行驶,从艇上以相对炮艇的水平速度v沿前进方向射击一质量为m的炮弹,发射炮弹后炮艇的速度为v′,若不计水的阻力,则下列各关系式中正确的是( )A.M v0=Mv′+mv | B.M v0=(M-m)v′+mv | C.M v0=(M-m)v′+m(v+v0) | D.M v0=(M-m)v′+m(v+v′) |
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两球在水平面上相向运动,发生正碰后都变为静止.可以肯定的是,碰前两球的( )A.质量相等 | B.动能相等 | C.动量大小相等 | D.速度大小相等 |
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两根磁铁放在两辆小车上,小车能在光滑的水平面上自由移动,甲车与磁铁总质量为1kg,乙车与磁铁总质量为2kg,两根磁铁的S极相对,推动一下使两车相向而行,若某时刻甲的速度为3m/s,乙的速度为2m/s,可以看出,它们还没碰上就分开了,则( )A.甲车开始反向时,乙车速度减为0.5m/s,方向不变 | B.乙车开始反向时,甲车速度减为0.5m/s,方向与原来的速度方向一致 | C.两车距离最近时,速率相等,方向相反 | D.两车距离最近时,速度都为0.5m/s,方向都与乙车原来的速度方向一致 |
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太阳放出的大量中微子向地球飞来,但实验测定的数目只有理论值的三分之一,“三分之二的太阳中微子失踪”之谜,一直困扰着科学界,后来科学家发现中微子在向地球传播的过程中衰变为一个μ子和一个τ子.此项成果获“2001年世界十大科技突破”之一.若在衰变中发现的μ子速度方向与中微子原来方向一致,则τ子的运动方向( )A.一定与μ子同方向 | B.一定与μ子反方向 | C.不一定与μ子在同一直线上 | D.一定与μ子在同一直线上 |
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