Question

9．2005年7月4日，美国宇航员“深度撞击”号探测器释放的撞击器“击中”目标--坦普尔1号彗星，探测器上所携带的重达370kg的彗星“撞击器”以1.0×10⁴m/s的速度径直撞向彗星的彗核部分，撞击彗星后熔化消失，彗星的质量约为3.7×10¹³kg，则这次撞击能使彗星速度大约改变多大？（提示：撞击器的质量远小于彗星的质量）

Answer 1

分析 以彗星和撞击器组成的系统为研究对象，由动量守恒定律求解．

解答 解：以彗星和撞击器组成的系统为研究对象，设彗星的质量为M，初速度为v₀₁，撞击器质量m=370kg，速度$v{\;}_{02}=1.0×{10^4}m/s$，撞击后速度为v
设彗星初速度方向为正，由动量守恒定律得：Mv₀₁-mv₀₂=（M+m）v
由于M远大于m，所以，上式可以化为：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：这次撞击能使彗星速度大约改变10^-7m/s．

点评 本题理解动量和能量守恒在实际中的应用，速度的改变量是矢量，一定要注意方向．