1.6 反冲现象 火箭同步练习(学生版+解析版)

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名称 1.6 反冲现象 火箭同步练习(学生版+解析版)
格式 zip
文件大小 1.7MB
资源类型 试卷
版本资源 人教版(2019)
科目 物理
更新时间 2023-04-19 11:31:40

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文档简介

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1.6 反冲现象 火箭 同步练习
一、单项选择题
1.下列关于反冲现象的说法中,正确的是(  )
A.抛出物体的质量要小于剩下物体的质量才能发生反冲
B.若抛出物体A的质量大于剩下物体B的质量,则B受的反冲力大于A所受的反冲力
C.反冲现象中,牛顿第三定律适用,但牛顿第二定律不适用
D.对抛出部分和剩余部分,牛顿第二定律都适用
2.质量为的气球下吊一轻质绳梯,梯上站着质量为的人。气球以速度沿竖直方向匀速上升,如果人加速向上爬,当他相对于梯的速度达到时,以竖直向上为正方向,气球的速度将变为(  )
A. B. C. D.
3.如图,质量为M的小船在静止水面上以速率v0向右匀速行驶,一质量为m的救生员站在船尾,相对小船静止。若救生员以相对水面速率v水平向左跃入水中,则救生员跃出后小船的速率为( )
A. B. C. D.
4.据央视新闻报道,“我国空间站将在2022年前建成,并有望在2024年国际空间站退役后成为唯一在轨运行的空间站”。如图所示,已知一个连同装备共80kg的航天员,离开空间站太空行走,在离飞船30m的位置与空间站处于相对静止的状态。装备中有一个高压气源,能以50m/s的速度喷出气体。航天员为了能在5min内返回空间站,他需要在开始返回的瞬间至少一次性向后喷出气体的质量是(不计喷出气体后航天员和装备质量的变化)(  )
A.0.1kg B.0.12kg C.0.14kg D.0.16kg
5.如图所示,质量为M的车静止在光滑水平面上,车右侧内壁固定有发射装置。车左侧内壁固定有沙袋。把质量为m的弹丸最终射入沙袋中,这一过程中车移动的距离是S,则小球初位置到沙袋的距离d为(  )
A. B. C. D.
6.近日,美国对中国的军事挑衅愈演愈烈,敏感时刻,解放军发出4枚“东风快递”(中程弹道导弹),准确击中预定目标,外界都将火箭军的这次发射视为对美国的警告和威慑发射导弹过程可以简化为:将静止的质量为M(含燃料)的东风导弹点火升空,在极短时间内以相对地面的速度v0竖直向下喷出质量为m的炽热气体。忽略喷气过程中重力和空气阻力的影响,则喷气结束时东风导弹获得的速度大小是(  )
A. B.
C. D.
7.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 9:10
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
8.如图所示,水平光滑地面上停放着一辆质量为M的小车,其左侧有半径为R的四分之一光滑圆弧轨道AB,轨道最低点B与水平轨道BC相切,整个轨道处于同一竖直平面内,将质量为m的物块(可视为质点)从A点无初速释放,物块沿轨道滑行至轨道末端C处恰好没有滑出.已知重力加速度为g,小物块与BC部分的动摩擦因数为,空气阻力可忽略不计.关于物块从A位置运动至C位置的过程,下列说法中正确的是
A.小车和物块构成的系统动量守恒
B.摩擦力对物块和轨道BC所做功的代数和为零
C.物块的最大速度为
D.小车发生的位移
9.如图所示,自行火炮(炮管水平)连同炮弹的总质量为M,在水平路面上以v1的速度向右匀速行驶,发射一枚质量为m的炮弹后,自行火炮的速度变为v2,仍向右行驶.则炮弹相对炮筒的发射速度v0为(  )
A.
B.
C.
D.
10.如图所示,物体A和B质量分别为m1和m2,其图示直角边长分别为a和b.设B与水平地面无摩擦,当A由顶端O从静止开始滑到B的底端时,B的水平位移是( )
A. B.
C. D.
二、多项选择题
11.设斜向上抛出的物体在通过轨迹的最高点时,突然炸裂成质量相等的两块,已知其中一块沿原水平方向做平抛运动,则另一块的运动可能是(  )
A.反方向的平抛运动 B.斜上抛运动
C.自由落体运动 D.原方向的平抛运动
12.如图,一人站在静止的平板车上,不计平板车与水平地面的摩擦,空气的阻力也不考虑。则下列说法不正确的是(  )
A.人在车上向右行走时,车将向左运动
B.当人停止走动时,由于车的惯性大,车将继续运动
C.人缓慢地在车上行走时,车可能不动
D.当人从车上的左端行走到右端,不管人在车上行走的速度多大,车在地面上移动的距离都相同
13.如图,一艘小船原来静止在平静的水面上,现前舱有水需要用抽水机抽往后舱,假设不计水面对船舱的阻力,则在抽水过程中关于船舱的运动下列说法中正确的是(  )
A.若前后舱是分开的,则前舱将向前运动
B.若前后舱是分开的,则前舱将向后运动
C.若前后舱不分开,则船将向前运动
D.若前后舱不分开,则船将会一直静止在水面上
14.如图所示,水平面上O点的正上方有一个静止物体P,炸成两块a、b水平飞出,分别落在A点和B点,且。若爆炸时间极短,空气阻力不计,则(  )
A.a的质量小于b的质量
B.落地时a的速度小于b的速度
C.爆炸过程中a增加的动能大于b增加的动能
D.爆炸过程中a增加的动能小于b增加的动能
15.如图所示,质量为m的半圆轨道小车静止在光滑的水平地面上,其水平直径AB长度为2R,现将质量也为m的小球从距A点正上方h高处由静止释放,然后由A点经过半圆轨道后从B冲出,在空中能上升的最大高度为h(不计空气阻力),则
A.小球和小车组成的系统水平方向动量守恒
B.小车向左运动的最大距离为R
C.小球离开小车后做斜上抛运动
D.小球第二次能上升的最大高度h三、解答题
16.如图所示,A,B两物体的质量比,它们原来静止在平板车C上,A,B间有一根被压缩了的弹簧,A,B与平板车表面间的动摩擦因数相同,地面光滑。当弹簧突然释放,请分析系统动量是否守恒以及小车的运动情况。(假设平板车足够长,保证A,B两物体始终在车上运动)
17.中国“天宫二号”空间实验室采用实验舱和资源舱两舱构型,全长10.4m,最大直径3.35m,太阳翼展宽约18.4m,质量为8.6t,在“神舟十一号”飞船与“天宫二号”自动交会对接过程中(如图所示),假设两个航天器的相对速度要从之前的10km/s降到0.2m/s,飞船上有像手一样的捕获装置,会先伸出手来把“天宫二号”紧紧抓住。若“神舟十一号”飞船从后加速追上“天宫二号”,假定“神舟十一号”飞船在对接前的质量为6t,发动机喷射燃料的速度为3000m/s,估算“神舟十一号”飞船需要喷射多少燃料。
18.如图所示,在光滑水平面上有一小车,小车上固定一竖直杆,总质量为M,杆顶系一长为l的轻绳,绳另一端系一质量为m的小球,绳被水平拉直处于静止状态,小球处于最右端。将小球由静止释放,重力加速度为g,求:
(1)小球摆到最低点时的速度大小;
(2)小球摆到最低点时小车向右移动的距离。
19.如图所示,在平静的湖面上有一小船以速度匀速行驶,人和船的总质量为M=200kg,船上另载有N=20个完全相同的小球,每个小球的质量为m=5kg.人站立船头,沿着船的前进方向、每隔一段相同的时间水平抛出一个小球,不计水的阻力和空气的阻力.
(1)如果每次都是以相对于湖岸的速度v=6m/s抛出小球,试计算出第一个小球抛出后小船的速度大小和抛出第几个球后船的速度反向?
(2)如果每次都是以相对于小船的速度v=6m/s抛出小球,试问抛出第16个小球可以使船的速度改变多少?
20.如图所示,质量为M=2kg的木板静止在光滑的水平地面上,木板AB部分为光滑的四分之一圆弧面,半径为R=0.3m,木板BC部分为水平面,粗糙且足够长.质量为m=1kg的小滑块从A点由静止释放,最终停止在BC面上D点(D点未标注).若BC面与小滑块之间的动摩擦因数μ=0.2,g=10m/s2,求:
①小滑块刚滑到B点时的速度大小;
②BD之间的距离.
1.6 反冲现象 火箭
一、单项选择题
1.下列关于反冲现象的说法中,正确的是(  )
A.抛出物体的质量要小于剩下物体的质量才能发生反冲
B.若抛出物体A的质量大于剩下物体B的质量,则B受的反冲力大于A所受的反冲力
C.反冲现象中,牛顿第三定律适用,但牛顿第二定律不适用
D.对抛出部分和剩余部分,牛顿第二定律都适用
【答案】D
【解析】A.反冲现象中并没有确定两部分物体之间的质量关系,选项A错误;
B.在反冲现象中,两部分物体之间的作用力是一对作用力与反作用力,由牛顿第三定律可知,它们大小相等、方向相反,选项B错误;
CD.在反冲现象中,一部分物体受到的另一部分物体的作用力产生了该部分的加速度,使该部分的速度增大,在此过程中,对每一部分,牛顿第二定律都适用,选项C错误,选项D正确。
故选D。
2.质量为的气球下吊一轻质绳梯,梯上站着质量为的人。气球以速度沿竖直方向匀速上升,如果人加速向上爬,当他相对于梯的速度达到时,以竖直向上为正方向,气球的速度将变为(  )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】取气球和人整体为研究对象,最初以速度匀速上升,合力为零,系统在竖直方向动量守恒,以地面为参考系,设气球的速度为,则人的速度为
则由动量守恒定律可得
解得
故选B。
3.如图,质量为M的小船在静止水面上以速率v0向右匀速行驶,一质量为m的救生员站在船尾,相对小船静止。若救生员以相对水面速率v水平向左跃入水中,则救生员跃出后小船的速率为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】小船和救生员组成的系统动量守恒,取水平向右为正方向,有
(M + m)v0 = m( - v) + Mv′
解得
v′ = v0 + (v0 + v)
故选C。
4.据央视新闻报道,“我国空间站将在2022年前建成,并有望在2024年国际空间站退役后成为唯一在轨运行的空间站”。如图所示,已知一个连同装备共80kg的航天员,离开空间站太空行走,在离飞船30m的位置与空间站处于相对静止的状态。装备中有一个高压气源,能以50m/s的速度喷出气体。航天员为了能在5min内返回空间站,他需要在开始返回的瞬间至少一次性向后喷出气体的质量是(不计喷出气体后航天员和装备质量的变化)(  )
A.0.1kg B.0.12kg C.0.14kg D.0.16kg
【答案】D
【解析】宇航员喷出气体后的最小速度为
根据动量守恒定律得
解得
故选D。
5.如图所示,质量为M的车静止在光滑水平面上,车右侧内壁固定有发射装置。车左侧内壁固定有沙袋。把质量为m的弹丸最终射入沙袋中,这一过程中车移动的距离是S,则小球初位置到沙袋的距离d为(  )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】在发射弹丸到弹丸落到沙袋运动中,弹丸和车组成的系统动量守恒,由动量守恒定律,则有
mv弹 Mv车=0
可得
解得
A正确,BCD错误。
故选A。
6.近日,美国对中国的军事挑衅愈演愈烈,敏感时刻,解放军发出4枚“东风快递”(中程弹道导弹),准确击中预定目标,外界都将火箭军的这次发射视为对美国的警告和威慑发射导弹过程可以简化为:将静止的质量为M(含燃料)的东风导弹点火升空,在极短时间内以相对地面的速度v0竖直向下喷出质量为m的炽热气体。忽略喷气过程中重力和空气阻力的影响,则喷气结束时东风导弹获得的速度大小是(  )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】取向下为正方向,对东风导弹由动量守恒定律可得
0=mv0-(M-m)v′

故选D。
7.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 9:10
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】C
【解析】A.甲、乙两人组成的系统动量守恒,以两人组成的系统为研究对象,以甲的速度方向为正方向,由动量守恒定律得:
甲、乙的速率之比:
故A错误;
B.甲与乙之间的作用力为作用力与反作用力,大小相等,由牛顿第二定律:
加速度之比:
故B错误;
C.甲、乙两人组成的系统动量守恒,所以分离后二者动量大小相等,方向相反.由动量定理:I=△mv=△P可知,甲对乙的冲量大小与乙对甲的冲量大小之比为1:1.故C正确;
D.动能的表达式:
甲、乙动能之比:
故D错误.
8.如图所示,水平光滑地面上停放着一辆质量为M的小车,其左侧有半径为R的四分之一光滑圆弧轨道AB,轨道最低点B与水平轨道BC相切,整个轨道处于同一竖直平面内,将质量为m的物块(可视为质点)从A点无初速释放,物块沿轨道滑行至轨道末端C处恰好没有滑出.已知重力加速度为g,小物块与BC部分的动摩擦因数为,空气阻力可忽略不计.关于物块从A位置运动至C位置的过程,下列说法中正确的是
A.小车和物块构成的系统动量守恒
B.摩擦力对物块和轨道BC所做功的代数和为零
C.物块的最大速度为
D.小车发生的位移
【答案】D
【解析】A. 小车和物块组成的系统水平方向所受合外力为零,水平方向动量守恒,系统整体所受合外力不为零,系统动量不守恒,故A项与题意不相符;
B. 摩擦力对物块和轨道BC所做功的代数和等于摩擦力与相对位移的乘积,摩擦力做功的代数和不为零,为:-mgR,故B项与题意不相符;
C. 如果小车固定不动,物块到达水平轨道时速度最大,由机械能守恒定律得:
解得:
现在物块下滑时,小车向左滑动,物块的速度小于,故C项与题意不相符;
D. 小车与物块组成的系统水平方向动量守恒,物块下滑过程,以向右为正方向,由动量守恒定律得
水平方向动量守恒在任何时候都成立,因此有
两边乘时间有

因最后两物体共速,因此有
由能量守恒可得
解得

解得:
故D项与题意相符.
9.如图所示,自行火炮(炮管水平)连同炮弹的总质量为M,在水平路面上以v1的速度向右匀速行驶,发射一枚质量为m的炮弹后,自行火炮的速度变为v2,仍向右行驶.则炮弹相对炮筒的发射速度v0为(  )
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【解析】火炮车与炮弹组成的系统动量守恒,以火炮车的初速度方向为正方向,由动量守恒定律得:
Mv1=(M-m)v2+m(v0+υ2),解得:v0=,故选B.
10.如图所示,物体A和B质量分别为m1和m2,其图示直角边长分别为a和b.设B与水平地面无摩擦,当A由顶端O从静止开始滑到B的底端时,B的水平位移是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】由A.B组成的系统,在相互作用过程中水平方向动量守恒,则
解得
C正确。
二、多项选择题
11.设斜向上抛出的物体在通过轨迹的最高点时,突然炸裂成质量相等的两块,已知其中一块沿原水平方向做平抛运动,则另一块的运动可能是(  )
A.反方向的平抛运动 B.斜上抛运动
C.自由落体运动 D.原方向的平抛运动
【答案】ACD
【解析】因为物体在最高点时炸裂成两块,炸裂的过程中水平方向上动量守恒,以原方向为正方向,总动量沿水平方向
由于只知道其中一块沿原水平方向做平抛运动,但由于质量大小和速度大小未知,所以另一块的动量大小方向都无法确定,讨论如下
①如果,则p2为正值,另一块炸后方向与原方向相同,竖直方向没初速度,只受重力,所以沿原方向做平抛运动;
②如果,则p2为0,另一块炸后水平方向和竖直方向都没有初速度,只受重力,所以做自由落体运动;
③如果,则p2为负值,另一块炸后方向与原方向相反,竖直方向没初速度,只受重力,所以向反方向做平抛运动。
故选项B错误,ACD正确。故选ACD。
12.如图,一人站在静止的平板车上,不计平板车与水平地面的摩擦,空气的阻力也不考虑。则下列说法不正确的是(  )
A.人在车上向右行走时,车将向左运动
B.当人停止走动时,由于车的惯性大,车将继续运动
C.人缓慢地在车上行走时,车可能不动
D.当人从车上的左端行走到右端,不管人在车上行走的速度多大,车在地面上移动的距离都相同
【答案】BC
【解析】A.人与车组成的系统动量守恒,由动量守恒定律得
mv人+Mv车=0
解得
车的速度方向与人的速度方向相反,人在车上向右行走时,车将向左运动,故A正确,不符合题意;
B.因人和车总动量为零,人停止走动速度为零时,由动量守恒定律可知,车的速度也为零,故B错误,符合题意;
C.由
可知,人缓慢地在车上行走时,车也缓慢地运动,故C错误,符合题意;
D.人从车上的左端行走到右端,设车的长度为L,人与车组成的系统动量守恒,以向右为正方向,由动量守恒定律得
mv人-Mv车=0

解得
车在地面上移动的距离x与人的行走速度无关,故D正确,不符合题意。
故选BC。
13.如图,一艘小船原来静止在平静的水面上,现前舱有水需要用抽水机抽往后舱,假设不计水面对船舱的阻力,则在抽水过程中关于船舱的运动下列说法中正确的是(  )
A.若前后舱是分开的,则前舱将向前运动
B.若前后舱是分开的,则前舱将向后运动
C.若前后舱不分开,则船将向前运动
D.若前后舱不分开,则船将会一直静止在水面上
【答案】AC
【解析】AB.若前后舱是分开的,不计水的阻力,则系统在水平方向动量守恒,系统总动量保持为零,用一水泵把前舱的水抽往后舱,水的速度向后,水的动量向后,则前舱向前运动;故A正确,B错误。
CD.不计水的阻力,则系统动量守恒,系统总动量为零,若前后舱不分开,用水泵把前舱的水抽往后舱,则水的重心后移,故船将向前运动(等效于人船模型);故C正确D错误。
故选AC。
14.如图所示,水平面上O点的正上方有一个静止物体P,炸成两块a、b水平飞出,分别落在A点和B点,且。若爆炸时间极短,空气阻力不计,则(  )
A.a的质量小于b的质量
B.落地时a的速度小于b的速度
C.爆炸过程中a增加的动能大于b增加的动能
D.爆炸过程中a增加的动能小于b增加的动能
【答案】AC
【解析】B.爆炸后a、b都做平抛运动,下落的高度相同,落地时间相等.由

OA>OB
则爆炸后瞬间,a的速度大于b的速度.落地时速度表达式
故落地时a的速率大于b的速率,故B错误;
ACD.爆炸过程中系统水平方向不受外力,系统的动量守恒,取水平向左为正方向,根据动量守恒定律,有
由于

根据
知P相等
所以爆炸过程中a增加的动能大于b增加的动能,故AC正确,D错误。
故选AC。
15.如图所示,质量为m的半圆轨道小车静止在光滑的水平地面上,其水平直径AB长度为2R,现将质量也为m的小球从距A点正上方h高处由静止释放,然后由A点经过半圆轨道后从B冲出,在空中能上升的最大高度为h(不计空气阻力),则
A.小球和小车组成的系统水平方向动量守恒
B.小车向左运动的最大距离为R
C.小球离开小车后做斜上抛运动
D.小球第二次能上升的最大高度h【答案】ABD
【解析】A.小球与小车组成的系统在水平方向所受合外力为零,水平方向系统动量守恒,故A正确
B.系统水平方向动量守恒,以向右为正方向,在水平方向,由动量守恒定律得:
mv-mv′=0,
解得小车的位移:x=R,故B正确;
C.小球与小车组成的系统在水平方向动量守恒,小球由A点离开小车时系统水平方向动量为零,小球与小车水平方向速度为零,小球离开小车后做竖直上抛运动,故C错误;
D.小球第一次车中运动过程中,由动能定理得
mg(h0-h0)-Wf=0
Wf为小球克服摩擦力做功大小,解得
Wf=mgh0
即小球第一次在车中滚动损失的机械能为mgh0,由于小球第二次在车中滚动时,对应位置处速度变小,因此小车给小球的弹力变小,摩擦力变小,摩擦力做功小于mgh0,机械能损失小于mgh0,因此小球再次离开小车时,能上升的高度大于
h0-h0=h0
小于h0,故D正确;故选ABD。
三、解答题
16.如图所示,A,B两物体的质量比,它们原来静止在平板车C上,A,B间有一根被压缩了的弹簧,A,B与平板车表面间的动摩擦因数相同,地面光滑。当弹簧突然释放,请分析系统动量是否守恒以及小车的运动情况。(假设平板车足够长,保证A,B两物体始终在车上运动)
【解析】对于A、B、C组成的系统,由于地面光滑,系统的合外力为零,则系统动量守恒。由于A、B两物体的质量之比为,A、B都相对小车滑动时,由
f=μmg
可知弹簧释放后,小车对A、B的滑动摩擦力大小之比为3:2,所以A受到向右的滑动摩擦力更大,则C受到向左的摩擦力更大,C受到的合力向左,C向左运动。
17.中国“天宫二号”空间实验室采用实验舱和资源舱两舱构型,全长10.4m,最大直径3.35m,太阳翼展宽约18.4m,质量为8.6t,在“神舟十一号”飞船与“天宫二号”自动交会对接过程中(如图所示),假设两个航天器的相对速度要从之前的10km/s降到0.2m/s,飞船上有像手一样的捕获装置,会先伸出手来把“天宫二号”紧紧抓住。若“神舟十一号”飞船从后加速追上“天宫二号”,假定“神舟十一号”飞船在对接前的质量为6t,发动机喷射燃料的速度为3000m/s,估算“神舟十一号”飞船需要喷射多少燃料。
【答案】4615kg
【解析】设喷燃料前飞船的质量为M,喷射出燃料的质量为m,以喷燃料前的飞船为参考系,喷燃料后飞船速度与“天宫二号”速度相差0.2m/s,因为0.2m/s<10km/s,故可认为喷燃料后飞船速度增加=10km/s,喷出的燃料可等效为一次喷出,=3000m/s,由动量守恒定律可得
解得
m=4615kg
即需喷出4615kg的燃料。
18.如图所示,在光滑水平面上有一小车,小车上固定一竖直杆,总质量为M,杆顶系一长为l的轻绳,绳另一端系一质量为m的小球,绳被水平拉直处于静止状态,小球处于最右端。将小球由静止释放,重力加速度为g,求:
(1)小球摆到最低点时的速度大小;
(2)小球摆到最低点时小车向右移动的距离。
【答案】(1);(2)
【解析】 (1)取水平向右为正方向,设当小球到达最低点时速度大小为v1,此时小车的速度大小为v2,则根据动量守恒与能量守恒可以得到
0=Mv2-mv1
解得
v1=
v2=
(2)当小球到达最低点时,设小球向左移动的距离为s1,小车向右移动的距离为s2,根据动量守恒有
ms1=Ms2
而且
s1+s2=l
解得
19.如图所示,在平静的湖面上有一小船以速度匀速行驶,人和船的总质量为M=200kg,船上另载有N=20个完全相同的小球,每个小球的质量为m=5kg.人站立船头,沿着船的前进方向、每隔一段相同的时间水平抛出一个小球,不计水的阻力和空气的阻力.
(1)如果每次都是以相对于湖岸的速度v=6m/s抛出小球,试计算出第一个小球抛出后小船的速度大小和抛出第几个球后船的速度反向?
(2)如果每次都是以相对于小船的速度v=6m/s抛出小球,试问抛出第16个小球可以使船的速度改变多少?
【答案】(1)m/s;11(2)
【解析】(1)人抛出第一个球前后,对船、人、20个球整体分析,由动量守恒定律可得
代入数据得=m/s,即抛出第一个小球后,船的速度为=m/s
设抛出第n个球时,有
联立上式可推得
代入数据得,=
当<0,即船反向,有

得10<n<60,即当抛出第11个小球时船反向.
(2)设第16次抛出小球时,小船的原来对地速度为,抛出后小船的对地速度为,
因小球是相对于小船的速度v=6m/s抛出,抛出后小球对地的速度,
由动量守恒定律可得
代入数据可得.
20.如图所示,质量为M=2kg的木板静止在光滑的水平地面上,木板AB部分为光滑的四分之一圆弧面,半径为R=0.3m,木板BC部分为水平面,粗糙且足够长.质量为m=1kg的小滑块从A点由静止释放,最终停止在BC面上D点(D点未标注).若BC面与小滑块之间的动摩擦因数μ=0.2,g=10m/s2,求:
①小滑块刚滑到B点时的速度大小;
②BD之间的距离.
【答案】①2m/s;②1.5m;
【解析】试题分析:①小滑块刚滑到B点时的速度大小,木板的速度大小为
根据题意,系统满足水平方向动量守恒,且在下滑过程中机械能守恒,即
联立得:
②根据水平方向动量守恒且初动量为0,可知系统最终将停下来,结合题意可知
解得
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