问题 问答题

(1)试在下列简化情况下,由牛顿定律和运动学公式导出动量定理表达式.

一个运动质点只受一个恒力作用,沿直线运动.要求:说明推导过程中每步的根据以及最后结果中各项的意义.

(2)质量为500kg的汽艇在静水中以10m/s的速度匀速航行,艇所受阻力与航行速度满足关系:f=kv,其中k=100N•s/m.假设水被螺旋桨向后推出的速度均为8m/s,那么螺旋桨每秒向后推出的水的质量约为多少?

答案

(1)设质点质量m,初速度v0,经时间t速度为vt

根据牛顿第二定律:F=ma 

由运动学式得a=

vt-v0
t

代入得:F=m

vt-v0
t

化简得:Ft=mvt-mv0

Ft-合外力的冲量mvt-质点的末动量  mv0-质点的初动量

(2)牵引力F=f=kv1=100×10=1000N                    

设螺旋桨每秒向后推出的水的质量为m,则 Ft=mv2-0   

代入解得:m=

Ft
v2
=
1000×1
8
=125kg

答:(1)推导过程见上.

(2)螺旋桨每秒向后推出的水的质量约为125kg.

单项选择题
判断题