题目
一火箭喷气发动机每次喷出m=200 g的气体,喷出的气体相对地面的速度v=1 000 m/s.设此火箭初始质量M=300 kg,发动机每秒喷气20次,在不考虑地球引力及空气阻力的情况下,火箭发动机1 s末的速度是多大?
答案:解析:在不考虑地球引力及空气阻力的情况下,火箭与气体组成的系统动量守恒. 以火箭和它在1 s内喷出的气体为研究对象.设火箭1 s末的速度为v′,1 s内共喷出质量为20m的气体,以火箭前进的方向为正方向. 由动量守恒定律得(M-20m)v′-20mv=0 解得=13.5 m/s 即火箭发动机1 s末的速度大小是13.5 m/s.答案:13.5 m/s