题文
载人气球原来静止在空中,与地面距离为h,已知人的质量为m,气球质量(不含人的质量)为M.若人要沿轻绳梯返回地面,则绳梯的长度至少为多长?
题型:未知 难度:其他题型
答案
设人沿绳梯滑至地面,绳梯长度至少为L.以人和气球的系统为研究对
象,竖直方向动量守恒,规定竖直向下为正方向可得:
0=Mv2+mv1…①
人沿绳梯滑至地面时,气球上升的高度为L-h,速度大小:v2=L-ht…②
人相对于地面下降的高度为h,速度大小为:v1=ht…③
将②③代入①得:
0=M(-L-ht)+m•ht
解得:L=m+MMh
答:绳梯的长度至少为m+MMh.
解析
L-ht
考点
据考高分专家说,试题“载人气球原来静止在空中,与地面距离为h,.....”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。





