第四节 反冲运动 人船模型VIP免费

一、反冲运动1．反冲：当一个物体向某一方向射出(或抛出)它的一部分时，这个物体的剩余部分向____方向运动的现象．相反2．原理：反冲运动的原理是_____________．当系统所受的外力的矢量和为零或外力远小于内力时，系统的总动量守恒．这时，如果系统的一部分获得了某一方向的动量，系统的剩余部分就会在这一方向的相反方向上获得同样大小的动量．表达公式：__________________.动量守恒定律0＝m1v1′＋m2v2′二、火箭1．火箭是_____________最重要的应用之一．中国是火箭的故乡．2．火箭的工作原理当火箭推进剂燃烧时，从尾部喷出的气体具有很大的动量，根据动量守恒定律，火箭获得大小相等、方向相反的动量，因而发生连续的反冲现象．动量守恒定律3．火箭的最终速度火箭燃料燃尽时火箭获得的________由喷气速度和火箭开始飞行时的质量与燃料燃尽时的质量____两个因素决定．最终速度之比三、爆炸问题1．物体发生爆炸时，物体间的相互作用突然发生，相互作用力为变力，作用时间很短，作用力很大，且远大于系统受的外力，故可用动量守恒定律来处理．2．在爆炸过程中，因有其他形式的能转化为动能，所以系统的动能会增加．3．由于爆炸类问题作用时间很短，作用过程中物体的位移很小，一般可忽略不计，可以把作用过程作为一个理想化的过程(简化)处理，即作用后还从作用前瞬间的位置以新的动量开始运动．特别提醒：对于爆炸类问题，由于相互作用力是变力，用牛顿运动定律求解非常复杂，甚至根本就无法求解，但用动量守恒定律求解时，只需要考虑过程的始末状态，而不需要考虑过程的具体细节，这正是用动量守恒定律求解问题的优点．即时应用(即时突破，小试牛刀)2.(单选)设斜上抛物体在通过轨迹的最高位置时，突然炸裂成质量不等的两块，已知其中一块沿原水平方向做平抛运动，则另一块的运动不可能是()A．反方向平抛运动B．斜上抛运动C．自由落体运动D．原方向平抛运动B例1：平板车停在水平光滑的轨道上，平板车上有一人从固定在车上的货厢边沿水平方向顺着轨道方向跳出，落在平板车地板上的A点，距货厢水平距离为l＝4m，如图所示．人的质量为m，车连同货厢的质量为M＝4m，货厢高度为h＝1.25m，求：图1－4－1(1)车在人跳出后到落到地板期间的反冲速度？(2)人落在平板车地板上并站定以后，车还运动吗？车在地面上移动的位移是多少？【自主解答】(1)人从货厢边跳离的过程，系统(人、车和货厢)水平方向动量守恒，设人的水平速度是v1，车的反冲速度是v2，则mv1－Mv2＝0，解得v2＝14v1.人跳离货厢后做平抛运动，车以v2做匀速运动，运动时间为t＝2hg＝2×1.2510s＝0.5s，在这段时间内人的水平位移s1和车的位移s2分别为s1＝v1t，s2＝v2t.由图1－4－2可知，s1＋s2＝l.即v1t＋v2t＝l，则v2＝l5t＝45×0.5m/s＝1.6m/s.(2)车的水平位移为s2＝v2t＝1.6×0.5m＝0.8m.图1－4－2人落到车上A点的过程，系统水平方向的动量守恒(水平方向系统没有受外力，而竖直方向支持力大于重力，合力不为零)，人落到车上前的水平速度仍为v1，车的速度为v2，落到车上后设它们的共同速度为v，根据水平方向动量守恒得：mv1－Mv2＝(M＋m)v，可得v＝0.故人落到车上A点站定后车的速度为零．【答案】(1)1.6m/s(2)不运动0.8m变式训练(2011年北京西城区高二质检)如图所示，有光滑14圆弧轨道的滑块静止在一个光滑水平面上，质量为M.一个质量为m的小球在A处由静止滑下，当小球从滑块B处飞出时，滑块M的反冲速度为多大？(圆弧半径R已知)图1－4－3解析：设小球飞出时速度为v1，此时滑块速度为v2.滑块上圆弧轨道虽然光滑，但由于滑块在小球下滑过程中对小球做了功，所以不能认为小球在下滑过程中机械能守恒．但由于滑块、小球组成的系统在小球下滑过程中除重力外其他外力没有做功，系统的机械能守恒，即mgR＝12mv21＋12Mv22①系统水平方向动量守恒，即0＝mv1＋Mv2②联立①②式得v2＝mM2gR1＋mM.例2：如图所示，长为l、质量为M的小船停在静水中，一个质量为m的人站立在船头．若不计水的阻力，在人从船头走到船尾的过程中，船和人的对地位移各是多少？图1－4－4人船模型【精讲精析】选人和船组成的系统为研究对象，由于人从船头走到船尾的...