(8分)小型迫擊炮在總質(zhì)量為1000kg的船上發(fā)射,炮彈的質(zhì)量為2kg.若炮彈飛離炮口時(shí)相對(duì)于地面的速度為600m/s,且速度跟水平面成45°角,求發(fā)射炮彈后小船后退的速度?
解析:發(fā)射炮彈前,總質(zhì)量為1000kg的船靜止,則總動(dòng)量Mv=0.
發(fā)射炮彈后,炮彈在水平方向的動(dòng)量為mv1'cos45°,船后退的動(dòng)量為(M-m)v2'.
據(jù)動(dòng)量守恒定律有
0=mv1'cos45°+(M-m)v2'.
取炮彈的水平速度方向?yàn)檎较�,代入已知�?shù)據(jù)解得
錯(cuò)解分析:錯(cuò)解:根據(jù)動(dòng)量守恒,系統(tǒng)初始總動(dòng)量為0,則0=mv1'+(M-m)v2',代入數(shù)據(jù),解得v2'=1.2m/s。
產(chǎn)生上述錯(cuò)誤的原因有兩個(gè)方面,一方面是對(duì)動(dòng)量的矢量性認(rèn)識(shí)不足;二是沒有弄清楚本題只是單方向上符合動(dòng)量守恒的條件。
解題指導(dǎo):取炮彈和小船組成的系統(tǒng)為研究對(duì)象,在發(fā)射炮彈的過程中,炮彈和炮身(炮和船視為固定在一起)的作用力為內(nèi)力.系統(tǒng)受到的外力有炮彈和船的重力、水對(duì)船的浮力.在船靜止的情況下,重力和浮力相等,但在發(fā)射炮彈時(shí),浮力要大于重力.因此,在垂直方向上,系統(tǒng)所受到的合外力不為零,但在水平方向上系統(tǒng)不受外力(不計(jì)水的阻力),故在該方向上動(dòng)量守恒.
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科目:高中物理 來源: 題型:
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