题目内容
11.为了采集木星和火星之间星云的标本,将航天器制成勺形星云物质彼此间相对静止.航天器质量为104kg,正以10km/s的速度运行,星云物质速度为100m/s,方向与航天器相同,航天器没有开启动力装置.如果每秒钟可收集10kg星云物质,一个小时后航天器的速度变为多少?分析 航天器没有开启动力装置,航天器收集星云物质的过程,内力远大于外力,系统的动量守恒,由动量守恒定律求出一个小时后航天器的速度.
解答 解:一个小时后航天器收集到的星云物质质量为:
m=3600×10kg=3.6×104kg
航天器的质量为:M=104kg,原来的速度为:v1=10km/s=104m/s.星云物质速度为:v2=100m/s
设一个小时后航天器的速度变为v,取原来航天器的速度方向为正方向,由动量守恒定律得:
Mv1+mv2=(M+m)v
解得:v≈2252.2m/s
答:一个小时后航天器的速度变为2252.2m/s.
点评 解决本题的关键是要明确航天器收集星云物质的过程系统的动量守恒,解题时要注意各个量的单位,都必须统一为国际单位.
练习册系列答案
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1.如图所示,在倾角为θ的光滑斜面上,存在着两个磁感应强度大小均为B,方向相反的均强磁场区域,区域Ⅰ的磁场方向垂直斜面向上,区域Ⅱ的磁场方向垂直斜面向下,磁场的宽度HP及PN均为L,一个质量为m、电阻为R、边长也为L的正方形导线框,由静止开始沿斜面下滑,t1时刻ab边下滑到JP与MN的中间位置,此时导线框又恰好以速度v2做均速直线运动,重力加速度为g,下列说法中正确的是( )
A. | 当ab边刚滤过JP时,导线框的加速度大小为a=gsinθ | |
B. | 导线框两次匀速运动的速度之比v1:v2=4:1 | |
C. | 从t1到t2的过程中,导线框客服安培力做的功等于重力势能的减少 | |
D. | 从t1到t2过程中,有$\frac{3mgLsinθ}{2}$+$\frac{m}{2}$(v12-v22)机械能转化为电能 |
2.如图所示,当交流电源的电压(有效值)U=220V,频率f=50Hz时,三只灯A、B、C的亮度相同,(L无直流电阻)将交流电源的频率变为f=100Hz,则( )
A. | A灯比原来亮 | B. | B灯比原来暗 | C. | C灯和原来一样亮 | D. | C灯比原来亮 |
6.永磁体能吸引下面哪种材料( )
A. | 铜 | B. | 钢 | C. | 铝 | D. | 铁 |
3.如图所示,内壁光滑的玻璃管竖直的放在水平地面上,管内底部竖直放有一轻弹簧处于自然伸长状态,正上方有两个质量分别为m和2m的a、b小球,用竖直的轻杆连着,并处于静止状态,球的直径比管的内径稍小.现释放两个小球,让它们自由下落,重力加速度大小为g.则在从b球与弹簧接触至运动到最低点的过程中,下列说法正确的是( )
A. | a球的动能始终减小 | |
B. | b球克服弹簧弹力做的功是杆对b球做功的3倍 | |
C. | 弹簧对b球做的功等于a、b两球机械能的变化量 | |
D. | b球到达最底点时杆对a球的作用力等于mg |
20.如图所示的电路中,A1和A2是完全相同的灯泡,线圈L的电阻可以忽略,下列说法中正确的是( )
A. | 合上开关S接通电路时,A1和A2始终一样亮 | |
B. | 合上开关S接通电路时,A2先亮,A1后亮,最后一样亮 | |
C. | 断开开关S时,A2立即熄灭,A1过一会才熄灭 | |
D. | 断开开关S时,A1和A2都要过一会才熄灭,且通过A2的电流方向与原电流方向相反 |
1.如图所示,是某质点做简谐运动的位移与时间的关系图象,则下列说法中正确的是( )
A. | 该质点的位移与时间满足x=4sin$\frac{4}{π}$t(cm) | |
B. | 在t=1s时,质点的位移为2$\sqrt{2}$cm | |
C. | 在t=1s和t=5s时,质点受到的回复力相同 | |
D. | 在t=2017s时,质点的速度为最大 | |
E. | 在2~4s内,质点的弹性势能在不断减小 |