2007年10月24日18时05分,中国首枚绕月探测卫星“嫦娥一号”顺利升空

2007年10月24日18时05分,中国首枚绕月探测卫星“嫦娥一号”顺利升空,24日18时29分,搭载 “嫦娥一号”的“长征三号甲”火箭成功实施“星箭分离”。此次采用了爆炸方式分离星箭,爆炸产生的推力将置于箭首的卫星送入预定轨道运行。为了保证在爆炸时卫星不致于由于受到过大冲击力而损坏,分离前关闭火箭发动机,用“星箭分离冲击传感器”测量和控制爆炸作用力,使星箭分离后瞬间火箭仍沿原方向飞行,关于星箭分离,下列说法正确的是(   )

A.由于爆炸,系统总动能增大,总动量增大

B.卫星的动量增大,火箭的动量减小,系统动量守恒

C.星箭分离后火箭速度越大,系统的总动能越大

D.若爆炸作用力持续的时间一定,则星箭分离后火箭速度越小,卫星受到的冲击力越大

答案

BD


解析:

由于爆炸,火药的化学能转化为系统动能,因此系统总动能增大。爆炸力远大于星箭所受外力(万有引力),系统动量守恒,卫星在前,动量增大,火箭仍沿原方向运动,动量则一定减小,A错B对;,又,分离后总动能,联立解得,式中v是星箭分离前的共同速度,依题意,即,因此火箭速度v2越大,分离后系统总动能越小,(也可用极限法直接判断:假设星箭分离后星箭速度仍相等,则动能不变,火药释放的能量为0,系统总动能为最小)C错;爆炸力为一对相互作用的内力,因此大小相等、作用时间相同,卫星和火箭受到的爆炸力的冲量大小一定相等,分离后火箭速度越小,则火箭动量的变化量越大,所受爆炸力的冲量越大,则卫星受到的冲量(与火箭受到的爆炸力的冲量等大反向)越大,相互作用时间一定,则卫星受到的冲击力越大,D正确

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