2021版高考物理一輪復(fù)習(xí)第六章碰撞與動(dòng)量守恒2動(dòng)量守恒定律及其應(yīng)用創(chuàng)新練1含解析_第1頁(yè)
2021版高考物理一輪復(fù)習(xí)第六章碰撞與動(dòng)量守恒2動(dòng)量守恒定律及其應(yīng)用創(chuàng)新練1含解析_第2頁(yè)
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PAGE3-動(dòng)量守恒定律及其應(yīng)用4.如圖所示,甲、乙兩船的總質(zhì)量(包括船、人和貨物)分別為10m、12m,兩船沿同一直線同一方向運(yùn)動(dòng),速度分別為2v0、v0。為避免兩船相撞,乙船上的人將一質(zhì)量為m的貨物沿水平方向拋向甲船,甲船上的人將貨物接住,求拋出貨物的最小速度。(不計(jì)水的阻力)【解析】設(shè)乙船上的人拋出貨物的最小速度大小為vmin,拋出貨物后船的速度為v1,甲船上的人接到貨物后船的速度為v2,由動(dòng)量守恒定律得12mv0=11mv1-mvmin ①10m·2v0-mvmin=11mv2 ②為避免兩船相撞應(yīng)滿足v1=v2 ③聯(lián)立①②③式得vmin=4v0答案:4v0【補(bǔ)償訓(xùn)練】假設(shè)火箭噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)每次噴出m=200g的氣體,氣體離開發(fā)動(dòng)機(jī)噴出時(shí)的速度v=1000m/s,設(shè)火箭質(zhì)量M=300(1)當(dāng)?shù)谌螝怏w噴出后,火箭的速度多大。(2)運(yùn)動(dòng)第1s末,火箭的速度多大。【解析】方法一:噴出氣體運(yùn)動(dòng)方向與火箭運(yùn)動(dòng)方向相反,系統(tǒng)動(dòng)量守恒。(M-m)v1-mv=0,所以v1=mvM第二次氣體噴出后,火箭速度為v2,有(M-2m)v2-mv=(M-m)v1,所以v2=2第三次氣體噴出后,火箭速度為v3,有(M-3m)v3-mv=(M-2m)v2所以v3=3mvM-3m依次類推,第n次氣體噴出后,火箭速度為vn,有(M-nm)vn-mv=[M-(n-1)m]vn-1,所以vnv20=20mvM-20m方法二:整體選取研究對(duì)象,運(yùn)用動(dòng)量守恒定律求解(1)設(shè)噴出三次氣體后火箭的速度為v3,以火箭和噴出的三次氣體為研究對(duì)象,據(jù)動(dòng)量守恒定律得:(M-3m)v3-3mv=0,所以v3=3mvM-(2)以火箭和噴出的20次氣體為研究對(duì)象(M-20m)v20-20m

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