Question

9．2005年7月4日，美國宇航員“深度撞擊”號探測器釋放的撞擊器“擊中”目標(biāo)--坦普爾1號彗星，探測器上所攜帶的重達370kg的彗星“撞擊器”以1.0×10⁴m/s的速度徑直撞向彗星的彗核部分，撞擊彗星后熔化消失，彗星的質(zhì)量約為3.7×10¹³kg，則這次撞擊能使彗星速度大約改變多大？（提示：撞擊器的質(zhì)量遠小于彗星的質(zhì)量）

Answer 1

分析 以彗星和撞擊器組成的系統(tǒng)為研究對象，由動量守恒定律求解．

解答 解：以彗星和撞擊器組成的系統(tǒng)為研究對象，設(shè)彗星的質(zhì)量為M，初速度為v₀₁，撞擊器質(zhì)量m=370kg，速度$v{\;}_{02}=1.0×{10^4}m/s$，撞擊后速度為v
設(shè)彗星初速度方向為正，由動量守恒定律得：Mv₀₁-mv₀₂=（M+m）v
由于M遠大于m，所以，上式可以化為：Mv₀₁-mv₀₂=Mv
解得：M（v₀₁-v）=mv₀₂
v₀₁-v=$\frac{m{v}_{02}}{M}$=$\frac{370×1{0}^{4}}{3.7×1{0}^{13}}$=10^-7m/s
答：這次撞擊能使彗星速度大約改變10^-7m/s．

點評 本題理解動量和能量守恒在實際中的應(yīng)用，速度的改變量是矢量，一定要注意方向．