Question

【題目】如圖所示，在遠(yuǎn)離任何天體的太空中，甲、乙兩名宇航員正在離宇宙飛船一定距離的地方執(zhí)行任務(wù)。某時(shí)刻甲、乙都以v0=1m/s的速率相向運(yùn)動(dòng)。甲和他的裝備總質(zhì)量為M1=100kg，乙和他的裝備總質(zhì)量為M2=150kg，為避免相撞，乙從自己的裝備中取出一質(zhì)量為m=50kg的物體A推向甲，甲迅速接住A后不再松開，此后甲、乙兩宇航員以相同速度“飄”向宇宙飛船。（速度均指相對(duì)宇宙飛船的速度，且兩宇航員和宇宙飛船三者始終在一條直線上）

(1)求甲、乙宇航員最后共同的速度是多大；

(2)求乙宇航員以多大速度將物體A推出（相對(duì)宇宙飛船的速度）；

(3)設(shè)甲與A作用時(shí)間為t=0.5s，求甲與A的平均作用力F的大小。

Answer 1

【答案】(1)；(2)； (3)

【解析】

取乙宇航員的初速度方向?yàn)檎�方向�?/span>

(1)設(shè)甲乙兩宇航員最終以相同速度“飄”向宇宙飛船，對(duì)甲、乙宇航員及裝備所構(gòu)成的系統(tǒng)，由動(dòng)量守恒定律得

代入數(shù)據(jù)解得

(2)在乙宇航員向甲推裝備A的過程中，對(duì)乙宇航員和裝備A，由動(dòng)量守恒定律得

代入數(shù)據(jù)解得

或以甲宇航員和所接到的裝備A，由動(dòng)量守恒定律得

代入數(shù)據(jù)解得

(3)在甲宇航員接到裝備A的過程中，以裝備A為研究對(duì)象，根據(jù)動(dòng)量定理得

代入數(shù)據(jù)解得