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一机枪架于静止在湖中的小船上,总质量M=200千克,每颗子弹质量m=20克。如机枪在t=10秒内沿水平方向以的速度(相对于地面)发射n=40颗子弹,不计水的阻力,则发射后的船速和发射时机枪
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更新时间:2024-04-27 07:29:14
问题描述:

一机枪架于静止在湖中的小船上,总质量M=200千克,每颗子弹质量m=20克。如机枪在t=10秒内沿水平方向以的速度(相对于地面)发射n=40颗子弹,不计水的阻力,则发射后的船速和发射时机枪所受平均作用力多大?____

陈良宽回答:
  【分析】取船、枪、子弹为系统进行分析,可知该系统在水平方向不受外力作用,所以系统水平方向动量守恒,由于子弹是连续发射的,可以假设一次射出质量为40m的子弹,由动量守恒列式可求船的速度。   n子弹通过枪膛中的气体被发射,这个作用力提供给子弹的冲量,使子弹的动量发生改变,所以气体也会对枪施加反作用力,所以对子弹由动量定理可求作用力。   对船、枪、子弹整个系统,水平方向不受外力,动量守恒。   n以子弹发射方向为正方向,设发射后的船速为v',则由:   n0=nmv+(M-nm)v'   n得:   n   n   n即船以大小为2.4米/秒的速度后退。   n由动量定理得发射时机枪所受平均作用力F'为:   n   【点评】如果题目中出现多个物体且有多个过程,在使用动量守恒定律时一定要注意选取系统的问题,不同物体组成的系统并不一定满足守恒条件,而对于同一系统不同的过程也不一定满足守恒条件,所以在取系统的过程中一定要加小心。
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