【題目】如圖所示,甲、乙兩名宇航員正在離空間站一定距離的地方執(zhí)行太空維修任務(wù).某時刻甲、乙都以大小為v0=2 m/s的速度相向運動,甲、乙和空間站在同一直線上且可視為質(zhì)點.甲和他的裝備總質(zhì)量為M1=90 kg,乙和他的裝備(不包括A的質(zhì)量)總質(zhì)量為M2=90 kg,為了避免直接相撞,乙把手中質(zhì)量為m=45 kg的物體A推向甲,甲迅速接住A后即不再松開,此后甲、乙兩宇航員在空間站外做相對距離不變的同向運動,且安全“飄”向空間站.

求:

(1)乙要以多大的速度v(相對于空間站)將物體A推出?

(2)設(shè)甲與物體A作用時間為t=0.5 s,求甲與A的相互作用力F的大小?

【答案】(1) 5.2m/s(2)432N

【解析】

(1)以甲、乙、A三者組成的系統(tǒng)為研究對象,可求得甲、乙兩宇航員在空間站外做相對距離不變的同向運動的速度;進而可求得乙要以多大的速度v(相對于空間站)將物體A推出。

(2)對甲根據(jù)動量定理可求得甲與A的相互作用力。

(1)以甲、乙、A三者組成的系統(tǒng)為研究對象,系統(tǒng)動量守恒,以乙的方向為正方向,則有:(M2+m)v0-M1v0=(M1+M2+m)v1

以乙和A組成的系統(tǒng)為研究對象,由動量守恒得:

(M2+m)v0=M2v1+mv

代入數(shù)據(jù)聯(lián)立解得:

v1=0.4m/s,v=5.2m/s

(2)以甲為研究對象,由動量定理得:

Ft=M1v1-(-M1v0)

代入數(shù)據(jù)解得F=432N

答案:(1)5.2m/s;(2)432N

練習冊系列答案
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A. 絲綢、玻璃、塑料薄膜 B. 塑料薄膜、玻璃、絲綢

C. 塑料薄膜、絲綢、玻璃 D. 絲綢、塑料薄膜、玻璃

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A電容器的電容將減小

B電容器的電荷量將增加

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D靈敏電流表的指針向右偏

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A. 物塊接觸彈簧后即做減速運動

B. 物塊接觸彈簧后先加速后減速

C. 當彈簧處于壓縮量最大時,物塊的加速度等于零

D. 當物塊的速度為零時,它所受的合力為零

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A.按照圖示的裝置安裝器件;

B.將打點計時器接到電源的直流輸出上;

C.用天平測出重錘的質(zhì)量;

D.先釋放懸掛紙帶的夾子,讓重物帶著紙帶自由下落后接通電源;

E.測量紙帶上某些點間的距離;

F.根據(jù)測量的結(jié)果計算重錘下落過程中減少的重力勢能是否等于增加的動能.

其中沒有必要進行的或者操作不當?shù)牟襟E是_____將其選項對應(yīng)的字母填在橫線處

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【題目】如圖所示,一足夠長、與水平面夾角θ=60°的傾斜軌道與豎直面內(nèi)的光滑圓軌道相接,軌道最高點距地面的高度h = 15 m, 圓軌道的半徑為R = 5 m,其最低點為A,最高點為B.可視為質(zhì)點的物塊m = 1Kg與斜軌間有摩擦,物塊從斜軌上最高點由靜止釋放,恰好能到達圓軌道的最高點B,不計小球通過A點時的能量損失,重力加速度g=10 m/s2,:

(1)物塊通過軌道最高點B時的速度v;

(2)物塊在A點時對軌道的壓力F.

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①由以上信息,可知a點__________(選填“是”或“不是”)小球的拋出點;

②由以上及圖信息,可以推算出該星球表面的重力加速度為________m/s2;

③由以上及圖信息可以算出小球平拋的初速度是_________m/s;

④由以上及圖信息可以算出小球在b點時的速度是__________m/s.

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A

B

C.若只將細桿D水平向左移動少許,則當b球擺過的角度為小于90°的某值時,a 球?qū)Φ孛娴膲毫偤脼榱?/span>

D.若只將細桿D水平向左移動少許,則當b 球擺過的角度仍為90°時,a 球?qū)Φ孛娴膲毫偤脼榱?/span>

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