动量守恒定律应用

Question

一质量为500KG的汽艇，在静水中航行时能达到的最大速度为10m/s,若汽艇的牵引力恒定不变，航行时所受阻力与航行速度满足关系f=kv,其中k=100Ns/m.
(1)求当汽艇的速度为5m/s时，它的加速度；（2）若匀速运动时水被螺旋桨向后推动的速度为8m/s，则螺旋桨每秒向后推动水的质量为多少？

Answer 1

在静水中航行时能达到的最大速度为10m/s,此时汽艇受力平衡，牵引力等于水的阻力 牵引力F=k*v=1000N 当汽艇的速度为5m/s时 水的阻力f=k*v=500N 此时合力为F-f=500N a=（F-f）/M=1m/s

第二问：（不必用动量守恒定律！！）由于船是匀速运动，所以船受到的阻力=水对螺旋桨的推动力！根据动量定理：ft=mv m=ft/v=f/v=1000/8=125千克！

所以，螺旋桨每秒向后推动水的质量为125千克！

Answer 2

在静水中航行时能达到的最大速度为10m/s,此时汽艇受力平衡，牵引力等于水的阻力
牵引力F=k*v=1000N
当汽艇的速度为5m/s时
水的阻力f=k*v=500N
此时合力为F-f=500N
a=（F-f）/M=1m/s
第二问运用动量守恒：汽艇质量*汽艇速度=推开的水的质量*水的速度
500KG*10m/s=m*8m/s

Answer 3

动量守恒定律的应用：在某方向上系统的动量守恒，多物体、多过程动量守恒定律的应用，动量守恒定律应用中的临界问题。