一宇宙飛船以v=1.0×104 m/s的速度進(jìn)入密度為ρ=2.0×10-9kg/m3的微隕石流中,如果飛船垂直于運(yùn)動(dòng)方向上的最大截面積為S="5" m2,且認(rèn)為微隕石與飛船碰撞后都附著在飛船上,則飛船受到的平均制動(dòng)力多大?
1.0 N
此類問(wèn)題在正確地建立起“物理模型”后,關(guān)鍵是找出動(dòng)量發(fā)生變化的那部分質(zhì)量與時(shí)間的關(guān)系,即找出在某一Δt時(shí)間內(nèi)動(dòng)量變化的那部分質(zhì)量Δm.由于連續(xù)體問(wèn)題,無(wú)法用牛頓運(yùn)動(dòng)定律求解,可以建立一物理模型用動(dòng)量定理求解.
建立如下的“管道模型”:在時(shí)間△t內(nèi)被飛船吸附的隕石都分布在以S為橫截面積、長(zhǎng)為L(zhǎng)=v·Δt的柱體內(nèi),這部分微小隕石的質(zhì)量Δm=ρSL=ρvSΔt.它們被吸附后具有的動(dòng)量p2=Δm=ρv2SΔt,吸附前的動(dòng)量為p1=0.
根據(jù)動(dòng)量定理得飛船作用于這些隕石的平均作用力大小為F==ρv2S
根據(jù)牛頓第三定律,飛船受到的平均制動(dòng)力的大小為:F′=F=ρv2S=2.0×10-9×(1.0×104)×5 N="1.0" N.
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

一質(zhì)量為m的物體沿傾角為θ的固定斜面勻速滑下,滑至底端用時(shí)為t,則下滑過(guò)程中斜面對(duì)物體的沖量(   )
A.大小為mgcosθ·tB.方向垂直斜面向上C.大小為mgsinθ·tD.方向豎直向上

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

若航天飛機(jī)在一段時(shí)間內(nèi)保持環(huán)繞地心做勻速圓周運(yùn)動(dòng),則(   )
A.它的速度的大小不變,動(dòng)量也不變
B.它不斷地克服地球?qū)λ娜f(wàn)有引力做功
C.它的動(dòng)能不變,引力勢(shì)能也不變
D.它的速度的大小不變,加速度等于零

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

質(zhì)量為M的木塊,放在光滑的水平桌面上處于靜止?fàn)顟B(tài),今有一質(zhì)量為m、速度為v0的子彈沿水平方向擊中木塊并停留在其中與木塊一起運(yùn)動(dòng),則子彈擊中木塊的過(guò)程中,木塊受到的沖量大小為( 。?

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:問(wèn)答題

如圖16-6-5所示,一個(gè)質(zhì)量m="1" kg的小球被長(zhǎng)為="0.5" m的細(xì)線系住,在光滑水平面上做勻速圓周運(yùn)動(dòng),線速度大小v="2" m/s,則從圖示A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)(T/2)細(xì)線拉力的沖量為多少?

圖16-6-6

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

如圖16-6-1所示,質(zhì)量為m的物體,在跟水平方向成θ角的力F作用下,以速度v勻速前進(jìn)t秒鐘,則物體在這段時(shí)間內(nèi)受到力F的沖量與合外力的沖量分別為( 。

圖16-6-1
A.Ft FtcoB.FtsInθ Ftco
C.Ft FtsInθD.Ft 0

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

10月17日凌晨,“神舟”六號(hào)飛船成功著陸,標(biāo)志著我國(guó)成為世界上第三個(gè)獨(dú)立掌握載人航天技術(shù)并能夠開(kāi)展有人參與空間實(shí)驗(yàn)的國(guó)家.為了保護(hù)航天員的安全,飛船上使用了降落傘、反推火箭、緩沖座椅三大法寶,在距離地面大約1 m時(shí),返回艙的4個(gè)反推火箭點(diǎn)火工作,返回艙速度一下子降到了2 m/s以內(nèi),隨后又漸漸降到1 m/s,最終安全著陸.把返回艙從離地1 m開(kāi)始減速到完全著陸稱為著地過(guò)程,則關(guān)于反推火箭的作用,下列說(shuō)法正確的是(    )
A.減小著地過(guò)程中返回艙和航天員的動(dòng)量變化
B.減小著地過(guò)程中返回艙和航天員所受的沖量
C.延長(zhǎng)著地過(guò)程的作用時(shí)間
D.減小著地過(guò)程返回艙和航天員所受的平均沖力

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

一個(gè)質(zhì)點(diǎn)受到合外力F作用,若作用前后的動(dòng)量分別為p和p′,動(dòng)量的變化為Δp,速度的變化為Δv,則(   )
A.p=-p′是不可能的B.Δp垂直于p是可能的
C.Δp垂直于Δv是可能的D.Δp=0是不可能的

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:填空題

一個(gè)物體的質(zhì)量是2 kg,沿豎直方向下落,以10 m/s的速度碰到水泥地面上,隨后又以8 m/s的速度被反彈回,若取豎直向上為正方向,則小球與地面相碰前的動(dòng)量是_______kg·m/s,相碰后的動(dòng)量是_______kg·m/s,小球的動(dòng)量變化是_______kg·m/s。

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