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=2m/s的速度相向運動，甲、乙和空間站在同一直線上且可當(dāng)成質(zhì)點．甲和他的裝備總質(zhì)量共為M1=90kg，乙和他的裝備總質(zhì)量共為M2=135kg，為了避免直接相撞，乙從自己的裝備中取出一質(zhì)量為m=45kg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同向運動，且安全“飄”向空間站．（設(shè)甲乙距離空間站足夠遠，本題中的速度均指相對空間站的速度）

①求乙要以多大的速度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=0.5s，求甲與A的相互作用力F的大�。�


考點：動量守恒定律．

專題：動量定理應(yīng)用專題．

分析：以甲、乙、A三者組成的系統(tǒng)研究，動量守恒，結(jié)合動量守恒定律求出甲乙兩宇航員在空間站外做相對距離不變同向運動的速度，再乙和A組成的系統(tǒng)研究，根據(jù)動量守恒求出拋出A的速度．

對甲研究，根據(jù)動量定理求出甲與A相互作用力的大�。�

解答：  解：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：M2v0﹣M1v0=（M1+M2）v1，

以乙和A組成的系統(tǒng)為研究對象，有：M2v0=（M2﹣m）v1+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：①求乙要以5.2m/s的速度v（相對于空間站）將物體A推出；

②甲與A的相互作用力F的大小為432N．

點評：本題考查了動量定理和動量守恒定律的綜合運用，運用動量守恒定律解題，關(guān)鍵合理地選擇研究的系統(tǒng)，注意動量守恒定律表達式的矢量性．


練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：


已知引力常量G和以下各組數(shù)據(jù)，能夠計算出地球質(zhì)量的是（    ）

A．地球繞太陽運行的周期和地球與太陽間的距離

B．月球繞地球運行的周期和月球與地球間的距離

C．人造地球衛(wèi)星在地面附近處繞行的速度與周期

D．若不考慮地球的自轉(zhuǎn)，已知地球的半徑與地面的重力加速度

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科目：高中物理 來源： 題型：


某同學(xué)利用如圖(a)裝置做“探究彈簧彈力大小與其長度的關(guān)系”的實驗．

   (1)在安裝刻度尺時，必須使刻度尺保持______狀態(tài)．

   (2)他通過實驗得到如圖(b)所示的彈力大小F與彈簧長度x的關(guān)系圖線．由此圖線可得該彈簧的原長x0＝______cm，勁度系數(shù)k＝________N/m.

   (3)他又利用本實驗原理把該彈簧做成一把彈簧秤，當(dāng)彈簧秤上的示數(shù)如圖(c)所示時，該彈簧的長度x＝________________cm.

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科目：高中物理 來源： 題型：


如圖所示，斜面傾角為θ，在斜面上空A點水平拋出兩個小球a、b，初速度分別為va、vb，a球落在斜面上的N點，且AN連線恰好垂直于斜面，而b球恰好在M點與斜面垂直相碰．下列說法正確的有(     )

  A．a(chǎn)、b兩球水平位移之比2va：vb

  B．a(chǎn)、b兩球水平位移之比2v：v

  C．a(chǎn)、b兩球下落的高度之比4v：v

  D．a(chǎn)、b兩球下落的高度之比2v：v

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科目：高中物理 來源： 題型：


以下說法中正確的是(     )

  A．熵增加原理說明一切自然過程總是向著分子熱運動的無序性減少的方向進行

  B．在絕熱條件下壓縮氣體，氣體的內(nèi)能一定增加

  C．液晶即具有液體的流動性，又像某些晶體那樣具有光學(xué)各向異性

  D．由于液體表面分子間距離大于液體內(nèi)部分子間的距離，液面分子間表現(xiàn)為引力，所以液體表面具有收縮的趨勢

  E．   在溫度不變的情況下，增大液面上方飽和汽的體積，待氣體重新達到飽和時，飽和汽的壓強增大

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科目：高中物理 來源： 題型：


我們的銀河系的恒星中大約四分之一是雙星．某雙星由質(zhì)量不等的星體S1和S2構(gòu)成，兩星在相互之間的萬有引力作用下繞兩者連線上某一定點C做勻速圓周運動．由天文觀察測得其運動周期為T，S1到C點的距離為r1，S1和S2的距離為r，已知引力常量為G．由此可求出S2的質(zhì)量為(     )

  A．    B．

  C．      D．

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科目：高中物理 來源： 題型：


如圖所示，兩條金屬導(dǎo)軌相距L=1m，水平部分處在豎直向下的勻強磁場B1中，其中MN段平行于PQ段，位于同一水平面內(nèi)，NN0段與QQ0段平行，位于與水平面成傾角37°的斜面內(nèi)，且MNN0與PQQ0均在豎直平面內(nèi)．在水平導(dǎo)軌區(qū)域和傾斜導(dǎo)軌區(qū)域內(nèi)分別有垂直于水平面和斜面的勻強磁場B1和B2，且B1=B2=0.5T；ab和cd是質(zhì)量均為m=0.2kg、電阻分別為Rab=0.5Ω和Rcd=1.5Ω的兩根金屬棒，ab置于水平導(dǎo)軌上，與水平導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)μ=0.5，cd置于光滑的傾斜導(dǎo)軌上，均與導(dǎo)軌垂直且接觸良好．從t=0時刻起，ab棒在水平外力F1作用下由靜止開始以a=2m/s2的加速度向右做勻加速直線運動，cd棒在平行于斜面方向的力F2的作用下保持靜止?fàn)顟B(tài)．不計導(dǎo)軌的電阻．水平導(dǎo)軌足夠長，ab棒始終在水平導(dǎo)軌上運動，已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，g=10m/s2．求：

（1）t=5s時，cd棒消耗的電功率；

（2）從t=0時刻起，2.0s內(nèi)通過ab棒的電荷量q；

（3）規(guī)定圖示F1、F2方向作為力的正方向，分別求出F1、F2隨時間t變化的函數(shù)關(guān)系；

（4）若改變F1和F2的作用規(guī)律，使ab棒的運動速度v與位移x滿足v=0.4x，cd棒仍然靜止在傾斜軌道上，求ab棒從靜止開始到x=5m的過程中，F(xiàn)1所做的功．

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科目：高中物理 來源： 題型：


甲、乙兩質(zhì)點在同一直線上做勻加速直線運動，v﹣t圖象如圖所示，3秒末兩質(zhì)點在途中相遇，由圖象可知(     )

  A．甲的加速度等于乙的加速度

  B．出發(fā)前甲在乙之前6m處

  C．出發(fā)前乙在甲前6m處

  D．相遇前甲乙兩質(zhì)點的最遠距離為6m

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科目：高中物理 來源： 題型：


如圖所示，半徑分別為R和r（R＞r）的甲乙兩光滑圓軌道安置在同一豎直平面內(nèi)，兩軌道之間由一條光滑水平軌道CD相連，在水平軌道CD上一輕彈簧a、b被兩小球夾住，同時釋放兩小球，a、b球恰好能通過各自的圓軌道的最高點，求：

①兩小球的質(zhì)量比．

②若ma=mb=m，要求a，b都能通過各自的最高點，彈簧釋放前至少具有多少彈性勢能．

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