Question

如圖所示，甲、乙兩名宇航員正在離空間站一定距離的地方執行太空維修任務。某時刻乙以大小為v0=2m/s的速度遠離空間站向乙“飄”去，甲、乙和空間站在同一直線上且可當成質點。甲和他的裝備總質量共為M1=90kg，乙和他的裝備總質量共為M2=135kg，為了避免直接相撞，乙從自己的裝備中取出一質量為m=45kg的物體A推向甲，甲迅速接住后即不再松開，此后甲乙兩宇航員在空間站外做相對距離不變通向運動，一線以后安全“飄”入太空艙。（設甲乙距離太空站足夠遠，本題中的速度均指相對空間站的速度）

①求乙要以多大的速度（相對空間站）將物體A推出

②設甲與物體A作用時間為，求甲與A的相互作用力F的大小

 

Answer 1

①②

【解析】

試題分析：①甲、乙兩宇航員在空間站外做相對距離不變的同向運動，說明甲乙的速度相等，

以甲、乙、A三者組成的系統為研究對象，系統動量守恒，以乙的速度方向為正方向，

由動量守恒定律得：，

以乙和A組成的系統為研究對象，以乙的速度方向為正方向，

由動量守恒定律得：，

解得：；

②以甲為研究對象，以乙的初速度方向為正方向，

由動量定理得：，解得：；

考點：考查了動量守恒定律，動量定理