一個(gè)連同裝備共有kg的宇宙行員，脫離宇宙飛船后，在離飛船L=45m處與飛船處于相對(duì)靜止?fàn)顟B(tài)，他帶著一個(gè)裝有0.5kg氧氣的貯氧筒，貯氧筒有個(gè)可以使氧氣以v=50m/s的速度噴出的噴嘴．宇航員必須向著與返回飛船相反的方向釋放氧氣，才能回到飛船上去，同時(shí)又必須保留一部分氧氣供他在飛向飛船的途中呼吸．飛行員呼吸的耗氧率為.如果他在開(kāi)始返回的瞬間釋放的氧氣，他能安全回到飛船嗎?
宇航員可以安全返回飛船．
本題立意在分析解決實(shí)際問(wèn)題．宇航員放出氧氣后，由于反沖使自己獲得返回飛船的速度．設(shè)其反沖速度為，由動(dòng)量守恒定律：

因，故有

宇航員返回飛船的時(shí)間
在這900s內(nèi)，宇航員需要呼吸氧氣

可以看出:
所以，宇航員可以安全返回飛船．
如果宇航員以最短的時(shí)間返回飛船，設(shè)時(shí)間為t，宇航員放出氧氣的質(zhì)量為Δm，則留下呼吸的氧氣至少為m-Δm.根據(jù)動(dòng)量守恒定律，宇航員獲得的反沖速度：

故有：

而宇航員呼吸氧氣應(yīng)滿(mǎn)足:兩式聯(lián)立，可得：

代入數(shù)據(jù)解出Δm=0.45kg(另一解Δm=0.05kg舍去)
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相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：計(jì)算題

如圖所示，木槽A質(zhì)量為，置于水平桌面上，木槽上底面光滑，下底面與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，槽內(nèi)放有兩個(gè)滑塊B和C（兩滑塊都看作質(zhì)點(diǎn)），B、C的質(zhì)量分別，現(xiàn)用這兩個(gè)滑塊將很短的輕質(zhì)彈簧壓緊（兩滑塊與彈簧均不連接，彈簧長(zhǎng)度忽略不計(jì)），此時(shí)B到木槽左端、C到木槽右端的距離均為L(zhǎng)，彈簧的彈性勢(shì)能為。現(xiàn)同時(shí)釋放B、C兩滑塊，并假定滑塊與木槽的豎直內(nèi)壁碰撞后不再分離，且碰撞時(shí)間極短，求：

（1）B、C與彈簧分離后，B、C的速度
（2）滑塊B與槽壁第一次碰撞后的共同速度v1和滑塊C與槽壁第二次碰撞后的共同速度v2；
（3）整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，木槽與桌面因摩擦產(chǎn)生的熱量Q

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：單選題

裝有炮彈的大炮總質(zhì)量為M，炮彈的質(zhì)量為m，炮彈射出炮口時(shí)對(duì)地的速度為v0，若炮筒與水平地面的夾角為θ，則炮車(chē)后退的速度大小為（   ）
A．v0B．C．D．

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：單選題

對(duì)于下列現(xiàn)象，以下判斷正確的是（   ）
A．噴氣式飛機(jī)能飛出大氣層
B．每秒鐘噴出一定量的氣體時(shí)，噴氣速度越大，飛機(jī)受到的推力越大
C．戰(zhàn)斗開(kāi)始前扔掉副油箱，在噴氣情況相同時(shí)，可以飛得更快，操作更靈活
D．以上敘述都不正確

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：問(wèn)答題

如圖13-1所示，物體A從高h(yuǎn)的P處沿光滑曲面從靜止開(kāi)始下滑，物體B用長(zhǎng)為L(zhǎng)的細(xì)繩豎直懸掛在O點(diǎn)且剛和平面上Q點(diǎn)接觸。已知mA=mB，高h(yuǎn)及S(平面部分長(zhǎng))。若A和B碰撞時(shí)無(wú)能量損失。

小題1:(1)若L≤h/4，碰后A、B各將做什么運(yùn)動(dòng)?
小題2:(2)若L=h，且A與平面的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，A、B可能碰撞幾次？A最終在何處？

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：單選題

如圖所示，A、B兩物體的質(zhì)量比mA∶mB＝3∶2，它們?cè)瓉?lái)靜止在粗糙的平板車(chē)C上，A、B間有一根被壓縮了的彈簧（彈簧兩頭不拴接），A、B與平板車(chē)C的上表面間的動(dòng)摩擦因數(shù)相同，且AB均不會(huì)從平板車(chē)上掉下，地面光滑.當(dāng)彈簧突然釋放，則有（   ）

A．A、B系統(tǒng)動(dòng)量守恒                  B．A、B、C系統(tǒng)動(dòng)量守恒
C．開(kāi)始時(shí)小車(chē)會(huì)向左運(yùn)動(dòng) 　          D．最后小車(chē)將靜止

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：計(jì)算題

室內(nèi)裝修污染四大有害氣體是苯系物、甲醛、氨氣和氡。氡存在于建筑水泥、礦渣磚、裝飾石材及土壤中。氡看不到，嗅不到，但它進(jìn)入人的呼吸系統(tǒng)能誘發(fā)肺癌，是除吸煙外導(dǎo)致肺癌的重大因素。靜止的氡核放出一個(gè)粒子x后變成釙核，釙核的動(dòng)能為0.33MeV，若衰變放出的能量全部變成釙核和粒子x的動(dòng)能。則：
①寫(xiě)出上述衰變的核反應(yīng)方程；
②求粒子x的動(dòng)能。（保留兩位有效數(shù)字）

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：計(jì)算題

（4分）1928年，德國(guó)物理學(xué)家玻特用α粒子（）轟擊輕金屬鈹（）時(shí)，發(fā)現(xiàn)有一種貫穿能力很強(qiáng)的中性射線(xiàn)．查德威克對(duì)該粒子進(jìn)行研究，進(jìn)而發(fā)現(xiàn)了新的粒子——中子．
（1）請(qǐng)寫(xiě)出α粒子轟擊輕金屬鈹?shù)暮朔磻?yīng)方程．
（2）若中子以速度v0與一質(zhì)量為mN的靜止氮核發(fā)生碰撞，測(cè)得中子反向彈回的速率為v1，氮核碰后的速率為v2，則中子的質(zhì)量m等于多少？

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：單選題

動(dòng)能相同的A、B兩球，它們的質(zhì)量分別為mA、mB，且mA＞mB，在光滑的水平面上相向運(yùn)動(dòng)，當(dāng)兩球相碰后，其中一球停止運(yùn)動(dòng)，則可判定： (     )
A．碰撞前A球的速度大于B球的速度
B．碰撞前A球的動(dòng)量大于B球的動(dòng)量         
C．碰撞后A球的動(dòng)量變化大于B球的動(dòng)量變化 
D．碰撞后A球的速度為零，B球朝反方向運(yùn)動(dòng)

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