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总质量均为M的甲乙两船在湖面上以相同速度v沿一直线鱼贯匀速航行如图所示,现自甲船向后以相对甲船速度u水平向乙船抛一质量为m的沙袋,若不计水的阻力,求抛接沙袋后,甲、乙两船的速度各为多大?

 

答案:
解析:

以甲、乙两船原来速度方向为正方向,设抛接沙袋后,甲、乙两船速度分别为v′,v′乙.

对于过程Ⅰ,以甲船和沙袋作为系统,由动量守恒有

Mv=(M-m)v′-m(u-v′甲).

(因题中给出的是沙袋抛出时相对甲船的速度u,所以沙袋离开甲船时相对岸的速度为u-v′甲.)

对于过程Ⅱ,以乙船和沙袋为系统,由动量守恒有Mv-m(u-v′甲)=(M+m)v′

将上面解得的v′代入解得

表明抛接沙袋后,甲船速度增加,乙船速度减小,乃至为零或反向.

 


提示:

动量和冲量的综合题目。

 


练习册系列答案
相关习题

科目:高中物理 来源: 题型:阅读理解

火箭是利用反冲原理工作的重要航天运输工具.
(1)我国长征3号甲火箭在起飞阶段,通过发动机喷射气体而获得的反冲力约为火箭总重量的2倍左右.假设在它刚刚起飞后竖直上升的某时刻,火箭的速度大小为v,在此后一个较短的时间t内,发动机喷出的气体质量为△m,喷出的气体相对于地面的速度方向向下,大小为u,求这一段时间内火箭受到的反冲力大小.(计算时忽略喷出气体的重力大小,且认为此段时间内火箭受到的反冲力大小不变)
(2)火箭有单级和多级之分,多级火箭就是把火箭一级一级地接在一起,第一级燃料用完之后把箭体抛弃,减轻负担,然后第二级开始工作,燃料用完之后再把第二级抛弃…,因此从理论上讲,多级火箭能比单级火箭获得更大的速度.
某同学分别建立了以下两个力学模型来粗略地模拟单级火箭和二级火箭在水平飞行时的工作过程,如图甲、乙所示.甲图中的光滑水平面上并排静止放置有质量分别为2m和m的两个物块A、B,它们之间粘有微量的炸药C,爆炸时释放出的能量为2△E;乙图中光滑水平面上并排静止放置有质量均为m的三个物块D、F、G,D、F之间和F、G之间分别粘有微量的炸药P和Q,通过控制使炸药Q先爆炸,炸药P后爆炸,Q和P爆炸时释放出的能量均为△E.所有炸药的质量都忽略不计,爆炸的时间极短,爆炸产生的能量都转化为机械能,爆炸后所有物块的速度方向在同一直线上.求所有的爆炸都发生后物块D的速度是物块A的速度的倍数.
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科目:高中物理 来源: 题型:038

总质量均为M的甲乙两船在湖面上以相同速度v沿一直线鱼贯匀速航行如图所示,现自甲船向后以相对甲船速度u水平向乙船抛一质量为m的沙袋,若不计水的阻力,求抛接沙袋后,甲、乙两船的速度各为多大?

 

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科目:高中物理 来源: 题型:

如图所示,在光滑水平面上有两辆车处于静止状态,其上分别站有甲、乙两个小孩,每辆车和小孩的总质量均为M,甲车上的小孩拿着一质量为m的球。现小孩甲将球抛给乙,乙接住后又抛回给甲,如此重复多次,最后球又回到了甲的手中,求甲、乙两车最后的速率之比。

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科目:高中物理 来源: 题型:

在光滑的水平面上有两个静止小车,车上各站着一个运动员.两车(包含负载)的总质量均为M.设甲车上的人接到一个质量为m、沿水平方向抛来的速度为v的篮球;乙车上的人把原来在车上的一个同样的篮球沿水平方向以同样速度抛出去,则这两种情况下,甲、乙两车所获得速度大小的关系是(        ).【2】

(A)v>v                        (B)v<v

(C)v=v                        (D)不同的M,m及v值结论不同

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