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关于“哥伦比亚”号航天飞机失事的原因,美国媒体报道说,一块脱落的泡沫损伤了左翼并最终酿成大祸。据美国航天局航天计划的Dittemore于2003年2月5日在新闻发布会上说,撞击航天飞机左翼的泡沫最大为20英寸(约50.8cm)长,16英寸(约40.6cm)宽,6英寸(约15.2cm)厚,其质量大约1.3kg,其向下撞击的速度约为250m/s,而航天飞机的上升速度大约为700m/s。假定碰撞时间等于航天飞机前进泡沫的长度所用的时间,相撞后认为泡沫全部附在飞机上。根据以上信息,估算“哥伦比亚”号航天飞机左翼受到的平均撞击力(保留一位有效数字)
泡沫与航天飞机的碰撞看成完全非弹性碰撞,设飞船的质量为M,速度为v1,泡沫的质量为m,速度为v2,对泡沫碰撞航天飞机的过程由动量守恒得,Mv1mv2=(M+m)v
碰撞后共同速度v="(" Mv1mv2)/(M+m),由于M远远大于m,所以vv1=700m/s
泡沫撞击飞机的时间近似为t=L/v=7.3×10-4s
对泡沫运用动量定理可得撞击力F=m(v+v2)/t=1.69×106N
练习册系列答案
相关习题

科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

如图所示,BC是半径为R的1/4圆弧形光滑绝缘轨道,轨道位于竖直平面内,
其下端与水平绝缘轨道平滑连接,接个轨道处在水平向左的匀强电场中,电场强度为E。现有一质量为m的带电小滑块甲(体积很小可视为质点),在BC轨道的D点释放后静止不动。
已知OD与竖直方向的夹角为=37°,随后把它从C点由静止释放,滑到水平轨道上的A点时速度减为零。若已知滑块与水平轨道间的动摩擦因数为μ=0.25,且tan37°=0.75。求:
(1) 滑块甲的带电量q1和电性;
(2) 滑块下滑通过B点时的速度大小vB
(3) 水平轨道上A、B两点之间的距离L:
(4) 现在B处放置一个质量与甲相同的带电滑块乙:然后还让甲从C点由静止释放,在B点与刚由静止释放的乙发生碰撞,碰后粘合在一起沿水平轨道上做匀速运动。忽略甲、乙之间的静电力作用,求碰后的共两速度v和碰前乙滑块的带电量q2及电性。

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

如图所示,电荷量均为+q、质量分别为m和2m的小球A和B,中间连接质量不计的细绳,在竖直方向的匀强电场中以速度匀速上升,某时刻细绳断开(不考虑电荷间的库仑斥力作用),求:
(1)电场的场强及细绳断开后A、B两球的加速度;
(2)当B球速度为零时,A球的速度大小;
(3)自绳断开至B球速度为零的过程中,两球组成系统的机械能增量为多少?

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

(12分)如图11所示,光滑的水平地面上有一木板,其左端放有一重物,右方有一竖直的墙。重物质量为木板质量的2倍,重物与木板间的动摩擦因数为。使木板与重物以共同的速度v0向右运动,某时刻木板与墙发生弹性碰撞,碰撞时间极短。设木板足够长,重物始终在木板上。重力加速度为g。求

(1)木板第一次与墙碰撞后,重物与木板的共同速度;
(2)木板从第一次与墙碰撞到第二次碰撞所经历的时间;
(3)木板从第一次与墙碰撞开始,整个运动过程所经历的时间。

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

(10分)一颗手榴弹在5m高处以v0=10m/s的速度水平飞行时,炸裂成质量比为3:2的两小块,质量大的以100m/s的速度反向飞行,求两块落地点的距离。(g取10m/s2

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

在光滑水平面上有三个小滑块,A、B用细线相连,中间有一压缩的弹簧(弹簧与滑块不拴接),在滑块B上的中间部位放有一个可视为质点的小滑块C。已知弹簧最初的弹性势能Ep=1.35J,A、B、C三个滑块的质量分别为m=3kg,mB=2kg,mC=1kg,B与C间的动摩擦因数为μ=0.2,B的右端距固定在地面上的竖直弹性挡板P的距离为L=0.5m。现剪断AB间的细绳,A、B弹开(A、B从弹开到与弹簧分离的时间极短,忽略不计),一段时间后B与P发生弹性正碰,整个运动过程中C一直没有滑离B的表面。(g取10m/s2

(1)A、B弹开后,通过相应计算判断B碰到挡板P前是否与C达到共同速度。
(2)求出A、B、C三个物体的最终速度大小。
(3)B滑块长度的最小值。

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

(15分)
(1)氢原子的核外电子由离原子核较远的轨道跃迁到离原子核较近的轨道上时,下列说法正确的是                                                                                                                                                                      (   )
A.氢原子的能量增加B.氢原子的能量减少
C.氢原子要吸收一定频率的光子D.氢原子要放出一定频率的光子
(2)将一个质量为3Kg的木板置于光滑水平面上,另一质量为1Kg的物块放在木板上,已知物块和木板之间有摩擦,而木板足够长,若两者都以大小为4m/s的初速度向相反方向运动(如图15所示)则当木板的速度为2.4m/s时,物块的速度为多少?是在加速还是正在减速?

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科目:高中物理 来源:不详 题型:填空题

场强为E、方向竖直向上的匀强电场中有两小球,它们的质量分别为,电量分别为两球由静止释放,重力加速度为,则小球组成的系统动量守恒应满足的关系式为______。

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示,两带电的金属球在绝缘的光滑水平桌面上沿同一直线相向运动,A球带电
-q,B球带电为+2q,下列说法正确的是
A.相碰前两球的总动量随着两球的距离逐渐减小而增大;
B.相碰前两物体的运动过程中,两球的总动量守恒;
C.相碰分离后任一瞬间两球的总动量等于碰前两球的总动量,
因为两球组成的系统外力之合为零。
D.相碰分离后的两球的总动量不等于相碰前两球的总动量,
因为两球相碰前的作用力为引力,而相碰后的作用力为斥力.

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