爆炸与反冲现象问题.docx
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爆炸与反冲现象问题
爆炸与反冲现象问题
1.爆炸现象的三个规律
(1)动量守恒:
由于爆炸是在极短的时间内完成的,爆炸物体间的相互作用力远大于受到的外力,所以在爆炸过程中,系统的总动量守恒.
(2)动能增加:
在爆炸过程中,由于有其他形式的能量(如化学能)转化为动能,所以爆炸后系统的总动能增加.
(3)位置不变:
爆炸的时间极短,因而作用过程中,物体产生的位移很小,一般可忽略不计,可以认为爆炸后仍然从爆炸的位置以新的动量开始运动.
2.反冲现象
(1)系统内的不同部分在强大内力作用下向相反方向运动,通常用动量守恒来处理.
(2)反冲运动中,由于有其他形式的能转变为机械能,所以系统的总动能增加.
(3)反冲运动中平均动量守恒.
若系统在全过程中动量守恒,则这一系统在全过程中平均动量也守恒.如果系统由两个物体组成,且相互作用前均静止,相互作用中均发生运动,
则由m1
1-m2
2=0,得m1s1=m2s2,该式的适用条件是:
①系统的总动量守恒或某一方向的动量守恒.
②构成系统的m1、m2原来静止,因相互作用而运动.
③s1、s2均为沿动量守恒方向相对于同一参考系的位移.
3.人船模型知识
(1)人船模型的适用条件:
物体组成的系统动量守恒且系统中物体原来均处于静止状态,合动量为0.
(2)人船模型的特点:
两物体速度大小、位移大小均与质量成反比,方向相反,两物体同时运动,同时停止.
(3)人船模型的动量与能量规律:
遵从动量守恒定律,系统或每个物体动能均发生变化.力对“人”做的功量度“人”动能的变化;力对“船”做的功量度“船”动能的变化.
例题精选
1.质量为m的人站在质量为M,长为L的静止小船的右端。
小船的左端靠在岸边。
当他向左走到船的左端时,船左端离岸多远?
解:
人、船系统动量守恒,总动量始终为零,所以人、船动量大小始终相等。
从图中可以看出,人、船的位移大小之和等于L。
设人、船位移大小分别为l1、l2,则:
mv1=Mv2,两边同乘时间t,ml1=Ml2,而l1+l2=L,∴
应该注意到:
1、人走船走,人停船停;人加速船加速,人减速船减速;人前进船后退。
2、这种人、船模型的前提是系统初动量为零。
如果行走前系统就有一定的速度,那就不能再用m1v1=m2v2这种形式列方程了。
3、公式m1v1=m2v2中的速度可以是瞬时速度,也可以是平均速度。
4、注意找到两物体的位移关系。
2.如图所示,质量分别为m1和m2的两个人,站在长为L、质量为M的小车的两端,静止在光滑水平地面上.试分析:
当两人交换位置后,车相对地向什么方向移动?
3.小车静止在光滑水平面上,站在车上的人练习打靶,靶装在车上的另一端,如图,已知车、人、枪、靶的总质量为M(不含子弹)。
每颗子弹的质量为m,共n发。
打靶时,每发子弹打入靶中后,再打下一发。
若枪口到靶的距离为d,待打完n发子弹后,小车移动的距离为多少?
若同时将n发子弹射入靶中后,小车移动的距离又是多少?
若前一发子弹还没射入靶中,下一颗子弹已发射出去,这样,当
n颗子弹全部射入靶中后,小车后退的位移为s′为多少?
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