题目内容

【题目】一个士兵坐在皮划艇上,他连同装备和皮划艇的总质量共120kg。这个士兵用自动步枪在2s时间内沿水平方向连续射出10发子弹,每发子弹的质量是10g,子弹离开枪口时相对枪口的速度是800m/s。射击前皮划艇是静止的(  )

A.每次射击后皮划艇的速度改变2m/s

B.连续射击后皮划艇的速度是2m/s

C.每次射击后子弹的速度改变m/s

D.连续射击时枪所受到的平均反冲作用力约40N

【答案】D

【解析】

由于子弹的质量相对装备和皮划艇的总质量小得多,则可以忽略

A.射击过程系统动量守恒,以子弹的初速度方向为正方向,由动量守恒可知

mv-Mv′=0

代入数据解得

v′=v≈0.067m/s

故A错误;

BC.连续射击2s过程中,系统动量守恒,以子弹的初速度方向为正方向,则有

10mv-Mv″=0

代入数据解得

v″==0.67m/s

船的速度改变0.67m/s,所以射出10发子弹后,子弹速度的改变量为0.67m/s,即m/s,故BC错误;

D.每颗子弹的发射时间为

t=s=0.2s

对子弹,由动量定理可知

Ft=mv-0

代入数据解

F==40N

由牛顿第三定律可知,枪受到的平均作用力

F′=F=40N

故D正确。

故选D。

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