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- 2021-06-01 发布
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5 反冲运动 火箭
互动课堂
疏导引导
1.反冲运动
反冲运动的产生是系统内力作用的结果,两个相互作用的物体A、B组成的系统,A对B的反作用力使B获得某一方向的动量,B对A的反作用力使A获得相反方向的动量,从而使A沿着与B的运动方向相反的方向做反冲运动.
实际遇到的反冲运动问题通常有以下三种:
(1)系统不受外力或所受外力之和为零,满足动量守恒的条件,可以用动量守恒定律解决反冲运动问题.
(2)系统虽然受到外力作用,但内力远远大于外力,外力可以忽略,也可以用动量守恒定律解决反冲运动问题.
(3)系统虽然所受外力之和不为零,系统的动量并不守恒,但系统在某一方向上不受外力或外力在该方向上的合力为零,则系统的动量在该方向上的分量保持不变,可以用该方向上动量守恒解决反冲运动问题.
2.爆炸的过程满足动量守恒的条件,只是在炮弹炸开的那一瞬间,才有内力远大于外力,当爆炸结束以后就不再存在这个很大的内力,由于受到阻力等外力,则系统动量不再守恒.前述碰撞过程机械能不变或有损失,不可能增大,但爆炸过程机械能可能会增加,这是因为火药爆炸产生的能量有可能转化为机械能.
活学巧用
【例1】 如图16-5-1所示,质量为M的炮车静止在水平面上,炮筒与水平方向夹角为θ,当炮车发射一枚质量为m、对地速度为v0的炮弹后,炮车的反冲速度为.
图16-5-1
思路解析:在炮弹发射过程中,炮车所受阻力远小于内力,故系统在水平方向动量守恒.
设炮车速度为v,则由水平方向动量守恒可得:0=Mv+mv0cosθ,
解得v=-mv0cosθM 负号说明炮车是后退的.
答案:-mv0cosθM
【例2】 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
思路解析:物体炸裂的过程,由于内力远大于外力,可认为动量守恒,炸裂前物体在斜抛运动的最高点,速度方向为水平;炸裂后,其中一块沿原水平方向,则另一块也必沿水平方向或速度为零,其方向可能与原方向相同,也可能相反,但不可能做斜抛运动,选项A、C、D正确.
答案:ACD
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