为了采集木星和火星之间星云的标本，将航天器制成勺形.航天器的质量为104 kg，正以10 km/s的初速度运行，星云物质速度为100 m/s,方向与航天器相同，

题文

为了采集木星和火星之间星云的标本，将航天器制成勺形.航天器的质量为10⁴ kg，正以10 km/s的初速度运行，星云物质速度为100 m/s,方向与航天器相同，航天器为无动力装置.如果每秒可搜集10 kg星云物质，一小时后航天器速度变为__________.

题型：未知 难度：其他题型

答案

2.25 km/s

解析

该航天器质量为M，初速度为V₀，一小时可搜集的星云物质质量为m，初速度为v₀，则对航天器及一小时内搜集的星云物质这一系统，运动方向上不受外力，故动量守恒.
以V₀方向为正，则有：MV₀+mv₀=(M+m)v_共
代入数值有：10⁴×10⁴+10×3 600×100=(10⁴+10×3 600)v_共
得v_共=2.25×10³ m/s.

考点

据考高分专家说，试题“为了采集木星和火星之间星云的标本，将航天.....”主要考查你对 [动量守恒定律 ]考点的理解。

动量守恒定律

动量守恒定律：
1、内容：一个系统不受外力或者所受外力之和为零，这个系统的总动量保持不变。
2、表达式：m₁v₁+m₂v₂=m₁v₁'+m₂v₂'。
3、动量守恒定律成立的条件：
①系统不受外力或系统所受外力的合力为零；
②系统所受的外力的合力虽不为零，但系统外力比内力小得多，如碰撞问题中的摩擦力，爆炸过程中的重力等外力比起相互作用的内力来小得多，可以忽略不计；
③系统所受外力的合力虽不为零，但在某个方向上的分量为零，则在该方向上系统的总动量的分量保持不变。
4、动量守恒的速度具有“四性”：
①矢量性；②瞬时性；③相对性；④普适性。

动量守恒定律与机械能守恒定律的比较：

系统动量守恒的判断方法:

方法一：南动量守恒的条件判断动量守恒的步骤如下：
(1)明确系统由哪几部分组成。
(2)对系统中各物体进行受力分析，分清哪些是内力，哪些是外力。
(3)看所有外力的合力是否为零，或内力是否远大于外力，从而判断系统的动量是否守恒。
方法二：南系统动量变化情况判断动量守恒方法如下：
(1)明确初始状态系统的总动量是多少。
(2)对系统内的物体进行受力分析、运动分析，确定每一个物体的动量变化情况。
(3)确定系统动量变化情况，进而判定系统的动量是否守恒。