解析:看似无从下手的一道题,其实牢牢把握住高三的物理建模思想,就可以迎刃而解啦!
高中和质量有关的公式有三个:牛二律、机械能和动量定理。做变加速运动的陨石显然不适合牛二律,于是乎解题的公式就只有动能、动量结合大法好了。
由P=m*v,只要知道P、v,即可算得m。那P、v又如何计算呢?注意题干信息,原作有交代“彗星在近曰点分裂,较小块降至地面”,可知陨石可以近似看作临界状态(落或不落入大气层),忽略空气阻力,由运动的逆过程可知陨石的坠地速度等于发射陨石至太空的临界速度,由动能定理得:v=(2gR)^0.5,代入数据,得v=16.7km/s。
那P呢?由动量定理,当小物体与无穷大质量者相撞,反弹物动量在数值上与原入射物动量相等。地球显然是大质量了,所以P(陨石)=P(被打飞的土),而被打飞的土的动量又是多少,这里就要发挥各路大神的智(e)慧(gao)了。新海诚的设定图上有系守湖,目测直径约为同图上高校的篮球场的长度的9倍,而陨石坑比原湖略小,以篮球场长25米(包括边缘的小路)计算,陨石坑可以估计直径180米,再估计深度=20米,代入花岗石比重2.5,得m(土块)=1271700000kg,又打飞的尘土高达湖直径1/3即60米,由匀变速公式知v=34.64m/s,回代可得m=263782.563kg即264吨,远超世界纪录(60吨)。
高中和质量有关的公式有三个:牛二律、机械能和动量定理。做变加速运动的陨石显然不适合牛二律,于是乎解题的公式就只有动能、动量结合大法好了。
由P=m*v,只要知道P、v,即可算得m。那P、v又如何计算呢?注意题干信息,原作有交代“彗星在近曰点分裂,较小块降至地面”,可知陨石可以近似看作临界状态(落或不落入大气层),忽略空气阻力,由运动的逆过程可知陨石的坠地速度等于发射陨石至太空的临界速度,由动能定理得:v=(2gR)^0.5,代入数据,得v=16.7km/s。
那P呢?由动量定理,当小物体与无穷大质量者相撞,反弹物动量在数值上与原入射物动量相等。地球显然是大质量了,所以P(陨石)=P(被打飞的土),而被打飞的土的动量又是多少,这里就要发挥各路大神的智(e)慧(gao)了。新海诚的设定图上有系守湖,目测直径约为同图上高校的篮球场的长度的9倍,而陨石坑比原湖略小,以篮球场长25米(包括边缘的小路)计算,陨石坑可以估计直径180米,再估计深度=20米,代入花岗石比重2.5,得m(土块)=1271700000kg,又打飞的尘土高达湖直径1/3即60米,由匀变速公式知v=34.64m/s,回代可得m=263782.563kg即264吨,远超世界纪录(60吨)。