有一宇宙飞船.以v＝10 km/s的速度进入分布均匀的宇宙微粒区.飞船每前进s＝1 km与n＝1×104个微粒相碰.已知每个微粒的质量m＝2×10-4 g.假如微粒与飞船碰撞后附于飞船上.则要保持飞船速度不变.飞船的牵引力应增加多少? 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

有一宇宙飞船，以v＝10 km/s的速度进入分布均匀的宇宙微粒区，飞船每前进s＝1 km与n＝1×10⁴个微粒相碰.已知每个微粒的质量m＝2×10^－4 g.假如微粒与飞船碰撞后附于飞船上，则要保持飞船速度不变，飞船的牵引力应增加多少?

解析：以时间t内与飞船碰撞的微粒为研究对象，时间t内与飞船相碰的微粒的质量为vtm，这些微粒的末状态速度等于v.设飞船对微粒的平均作用力为F，由动量定理有

Ft=vtm·v-0由此式可解出

F== N=200 N.

由牛顿第三定律可知，微粒对飞船的平均作用力与F等大反向，即要保持飞船的速度不变，飞船的牵引力应增加200 N.

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