(2011?黃浦區(qū)一模)(A)一質(zhì)量為M=1.2kg的物塊靜止在水平桌面上,一質(zhì)量為m=20g的子彈以水平速度v0=100m/s射入物塊,在很短的時(shí)間內(nèi)以水平速度10m/s穿出.則子彈穿出木塊時(shí),子彈所受沖量的大小為
1.8
1.8
Ns,木塊獲得的水平初速度為
1.5
1.5
m/s;
(B)月球質(zhì)量是地球質(zhì)量的
1
81
,月球半徑是地球半徑的
1
3.8
,人造地球衛(wèi)星的第一宇宙速度為7.9km/s.“嫦娥”月球探測(cè)器進(jìn)入月球的近月軌道繞月飛行,在月球表面附近運(yùn)行時(shí)的速度大小為
1.7
1.7
 km/s;若在月球上,距月球表面56m高處,有一個(gè)質(zhì)量為20kg的物體自由下落,它落到月球表面的時(shí)間為
7.9
7.9
 s.
分析:(1)以子彈為研究對(duì)象由動(dòng)量定理求出子彈受到的沖量;以子彈和木塊的相互作用過(guò)程為研究對(duì)象應(yīng)用動(dòng)量守恒定律求木塊的末速度.
(2)根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力求出月球和地球的第一宇宙速度之比,從而得出探測(cè)器在月球表面運(yùn)行的速度大。鶕(jù)萬(wàn)有引力提供向心力得出線速度與軌道半徑的大小關(guān)系,判斷探測(cè)器速度的變化.
解答:解:(1)子彈的初速度V0=100m/s,末速度Vt=10m/s,由動(dòng)量定理得:
對(duì)子彈:I=mVt-mV0=-1.8N?S,即沖量大小為1.8N?S,負(fù)號(hào)表示與初速度方向相反;
設(shè)木塊獲得的速度為V,由動(dòng)量守恒定律得:
  mV0=mVt+MV
代入數(shù)據(jù)V=1.5m/s
(2)根據(jù)G
Mm
R2
=m
v2
R
,知第一宇宙速度v=
GM
R

則探測(cè)器在月球表面附近運(yùn)行的速度與第一宇宙速度之比為
1
81
1
3.8
=
38
810
.則在月球表面附近運(yùn)行時(shí)的速度大小為:v=7.9×
38
810
≈1.71km/s.
不考慮自轉(zhuǎn)時(shí),萬(wàn)有引力近似等于重力,則在天體表面有
   G
Mm
R2
=mg,得g=
GM
R2

得:月球與地面表面重力加速度之比為:
g
g
=
M
M
?
R
2
R
2
=
1
6
 
得g=
1
6
g,
物體落到月球表面的時(shí)間為t=
2h
g
=
12h
g
=
12×56
9.8
≈7.9s
故答案為:
A.1.8,1.5;
B. 1.7,7.9
點(diǎn)評(píng):本題的關(guān)鍵是選好研究對(duì)象,應(yīng)用正確的定理、規(guī)律解題,只是一道考查動(dòng)量定理、動(dòng)量守恒的基礎(chǔ)題.
練習(xí)冊(cè)系列答案
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(1)在兩活塞上同時(shí)各放一質(zhì)量為m的物塊,氣體再次達(dá)到平衡后兩活塞的高度差(假定環(huán)境溫度始終保持為T0).
(2)在達(dá)到上一問(wèn)的終態(tài)后,環(huán)境溫度由T0緩慢上升到T,氣體在狀態(tài)變化過(guò)程中,兩物塊均不會(huì)碰到氣缸頂部,在這個(gè)過(guò)程中,氣體對(duì)活塞做了多少功?氣體是吸收還是放出了熱量?

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(1)第一次試飛,飛行器飛行t1=6s 時(shí)到達(dá)高度H=36m.求飛行器所受阻力大小;
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(3)若金屬棒處在某磁感應(yīng)強(qiáng)度大小恒定的磁場(chǎng)中,運(yùn)動(dòng)達(dá)到穩(wěn)定后的速度為v,在D位置(未標(biāo)出)處突然撤去拉力,經(jīng)過(guò)時(shí)間t2棒到達(dá)最高點(diǎn),然后沿軌道返回,在達(dá)到D位置前已經(jīng)做勻速運(yùn)動(dòng),其速度大小為
15
v
,求棒在撤去拉力后所能上升的最大高度.

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