Question

两道高中物理题，高手请帮忙，好的追加50分

1如图所示，一艘小船静止在平静的水面上，船前舱有一抽水机，抽水机把前舱的水均匀抽往后舱，不计水的阻力，在船的前舱与后舱分开、不分开的两种情况，船的前舱运动情况分别是(　　)
A．不动；向前匀速动 B．向前加速动；不动
C．不动；向后匀速动 D．向后匀速动；不动
要说明为什么动，为什么加速或者匀速
2如图所示，质量为M的天车静止在光滑水平轨道上，下面用长为L的细线悬挂着质量为m的沙箱，一颗质量为m0的子弹以v0的水平速度射入沙箱，并留在其中，在以后运动过程中
求：（1）沙箱上升的最大高度．
(2)天车的最大速度，
（3）木块的最大速度
要说明天车和木块的最大速度在何时达到，为什么在此时达到
不要把网上的答案复制下来

Answer 1

1,
分开时前舱和水动量守恒：有Δv×M＝－Δm×u 变形后：
Δv＝－Δm/M×u （Δv为前舱增加的速度，u为喷出Δm的水相对于前舱的速度）
明显的前舱的速度要增加。
不分开时，水和前后舱之间的作用为系统内力，故不动。
综上：选B
2，
(1)
子弹进入沙箱并嵌入其中的过程动量守恒，由于作用时间极短所以认为沙箱位移为零：
m0×v0=(m0+m)v............................................................................1
子弹与沙箱共同上摆到最高点过程
系统机械能守恒：
1/2×(m0+m)v^2=(m0+m)gh+1/2×(m0+m+M)v'^2..............................2
系统水平方向动量守恒：
m0×v0=(m0+m+M)v'.......................................................................3
联立123式得最大高度h=
(2)
当沙箱摆回，其摆线与天车垂直时沙箱相对于天车反向速度最大，所以此时天车速度最大。此过程系统机械能及水平动量守恒：
m0×v0=(m0+m)v''+Mv'''...................................................................4
1/2×(m0+m)v^2=1/2×(m0+m)v''^2+1/2×Mv'''^2.................................5
联立245式得沙箱的最大速度v''= ；天车的最大速度v'''= .

怎么开始没发表上去。。。

Answer 2

1，B
分开后，前舱由于动量守恒，水向后运动，那么前舱肯定向前运动。且是不断受力，就是加速运动。没有分开时，也是由于动量守恒，前舱有向前的趋势，后舱有向后的趋势，总体不运动。
2，先是m0*v0=(m0+m)v求出初速度
（1）最大高度是完全非弹性碰撞中损失的动能，这部分动能全部转化为重力势能
先是(m0+m)v=(m0+m+M)V
然后就是(m+m0)gh=1/2*(m0+m)*v^2-1/2*(m0+m+M)V^2
（2）车的最大速度一定是沙在车竖直方向，且沙的相对车的运动方向是向后的。因为这时绳子不会给车阻力，且刚刚从前摆向后，一定是刚加速完。且这时没有能量损失，弹性碰撞。
(m0+m)v=(m0+m)v'+MV'
1/2* (m0+m)v^2=1/2* (m0+m)v'^2+1/2*MV'^2
解出来即可
（3）木块是什么？

Answer 3

解：
1，这里先要读懂题目，题目说的前舱与后舱分不分开，是加不加隔板的意思，不是真的脱离，否则船就沉了！！！
前舱与后舱分开的话，随着时间推移，船的重心会从前舱往后舱匀速移动，就相当于一条小船上，一个人从左边匀速走到右边，这时候整个船体是向前匀速运动的；
如果是不分开的话，那么重心的位置不变，相当于一个人站在中点不动，船也是不动的。
不过好像没这个选项~~~~是不是题目问题啊
2，
（1）子弹打入沙箱过程中动量守恒m0v0＝（m0＋m）v1 ①
摆动过程中，整个系统水平方向动量守恒，机械能也守恒。
沙箱到达最大高度时，系统有相同的速度，（因为只要沙箱和天车有相对运动，高度也会变化）设为v2，则有
（m0＋m）v1＝（m0＋m＋M）v2 ②
1/2（m0＋m）v1²＝1/2（m0＋m＋M）v2²＋（m0＋m）gh ③
联立①②③可得沙箱上升的最大高度
h=m0²Mv0²/[2(m0+m)²(m0+m+M)g]
（2）子弹和沙箱再摆回最低点时，天车速度最大，(因为沙箱从最高处摆回最低处过程中，绳子对天车一直有一个朝速度方向的分力)设此时天车速度为v3，沙箱速度为v4，由动量守恒得
（m0＋m）v1＝Mv3＋（m＋M）v4 ④
由系统机械能守恒得
（m0＋m）v1²＝Mv3²＋（m＋M）v4² ⑤
联立④⑤求得天车的最大速度
V3=2(m+m0)v1/(m+m0+M)=2m0v0/(m+m0+M)
（3）这个有点出得不太好了，木块，是沙箱吧！
当然是子弹刚射入的时候木块速度最大了，机械能都跑它俩那了，
即木块的最大速度 v1=m0v0/（m0＋m）
O(∩_∩)O~

Answer 4

第一题 选B 因为分开时水被射出去会有反作用力 （如火箭 其作用力大小与射出物质大小和速度有关）但是如果前后不分开前后两仓就是一个整体就好像你躺在地上用一只脚踩另一只脚一样 是不会移动的。
第二题 （1）无图不行啊 少年