题目内容

【题目】如图所示,甲、乙两人静止在光滑的冰面上,甲沿水平方向推了乙一下,结果两人向相反方向滑去。已知甲的质量为45kg,乙的质量为50kg。则下列判断正确的是

A. 甲的速率与乙的速率之比为10:9

B. 甲的加速度大小与乙的加速度大小之比为9:10

C. 甲对乙的冲量大小与乙对甲的冲量大小之比为1:1

D. 甲的动能与乙的动能之比为1: 1

【答案】AC

【解析】试题分析:两人在光滑的冰面上,故他们受合力为零,当甲推乙时,二人的总动量守恒,故mv=mv,则,选项A正确;二人的相互作用大小相等,方向相反,故甲的加速度大小与乙的加速度大小之比为二人质量的反比,即109,选项B错误;二人相互作用的时间相等,作用力又大小相等,故甲对乙的冲量大小与乙对甲的冲量大小之比为1:1,选项C正确;由动量守恒可知,甲、乙的动量相等,但是甲乙的动能不相等,选项D错误。

练习册系列答案
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【题目】光子具有能量,也具有动量。光照射到物体表面时,会对物体产生压强,这就是“光压”。光压的产生机理如同气体压强:大量气体分子与器壁的频繁碰撞产生了持续均匀的压力,器壁在单位面积上受到的压力就是气体的压强。设太阳光每个光子的平均能量为E,太阳光垂直照射地球表面时,在单位面积上的辐射功率为P0。已知光速为c,则光子的动量为E/c。求:

(1)若太阳光垂直照射在地球表面,则时间t内照射到地球表面上半径为r的圆形区域内太阳光的光子个数是多少?

(2)若太阳光垂直照射到地球表面,在半径为r的某圆形区域内被完全反射(即所有光子均被反射,且被反射前后的能量变化可忽略不计),则太阳光在该区域表面产生的光压(用I表示光压)是多少?

(3)有科学家建议利用光压对太阳帆的作用作为未来星际旅行的动力来源。一般情况下,太阳光照射到物体表面时,一部分会被反射,还有一部分被吸收。若物体表面的反射系数为ρ,则在物体表面产生的光压是全反射时产生光压的倍。设太阳帆的反射系数ρ=0.8,太阳帆为圆盘形,其半径r=15m,飞船的总质量m=100kg,太阳光垂直照射在太阳帆表面单位面积上的辐射功率P0=1.4kW,已知光速c=3.0×108m/s。利用上述数据并结合第(2)问中的结论,求太阳帆飞船仅在上述光压的作用下,能产生的加速度大小是多少?不考虑光子被反射前后的能量变化。(保留2位有效数字)

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