2024届高考物理一轮复习讲义：14.5 爆炸和反冲类问题

14.5反冲与火箭 要点一.爆炸现象 1.定义 爆炸与碰撞的共同点是过程剧烈，系统内的相互作用力（内力）很大，持续时间很短，内力远大于外力，故动量守恒． 2.特点 动量守恒: 爆炸物体间内力远大于外力，所以系统的总动量守恒 动能增加: 爆炸过程中有其他形式的能量(如化学能)转化为机械能，故系统机械能增加 位置不变: 爆炸时间极短，过程中物体产生的位移很小，爆炸前后位置不变。 要点二.反冲现象 1定义 一个静止的物体在内力的作用下分裂为两部分，一部分向某个方向运动，另一部分必然向相反的方向运动的现象． 表达式：0=m1v1+m2v2 系统初速度为0 (m1+m2)v0=m1v1+m2v2 （系统初速度不为0） 2.特点 反方向运动: 物体的不同部分在内力的作用下，向相反方向运动。 动量守恒: 反冲运动中系统不受外力或内力远大于外力，所以反冲运动遵循动量守恒定律 机械能增加: 反冲运动中，由于有其他形式的能转化为机械能，所以系统的总机械能增加 3.反冲的应用与防止 1.应用 农田、园林的喷灌装置利用反冲使水从喷口喷出时，一边喷水一边旋转． 2.防止 用枪射击时，由于枪身的反冲会影响射击的准确性，所以用枪射击时要把枪身抵在肩部，以减少反冲的影响． 4.反冲的运动中的3个问题 (1)速度的方向性： 对于原来静止的整体，两者运动方向必然相反．动量守恒，规定某一部分的运动方向为正方向，则反方向的另一部分的速度取负值． (2)速度的相对性： 反冲问题中，若速度是两物体的相对速度，需要先将相对速度转换成对地的速度，再列动量守恒定律方程． (3)变质量问题： 反冲运动中常遇到变质量物体，如火箭随着燃料的消耗，本身的质量不断减小，此时取火箭本身和在相互作用的短时间内喷出的所有气体为研究对象 要点三.火箭 现代火箭是指一种靠喷射高温高压燃气获得反作用力向前推进的飞行器，是反冲运动的典型应用之一． 影响火箭运动末速度的两个因素： 1.喷气速度 现代火箭发动机的喷气速度通常在2000-5000m/s。 2. 质量比 箭体与燃料的总质量，与箭体质量之比，喷气速度越大，质量比越大，火箭获得的速度越大。 注意： 火箭在运动过程中，随着燃料的燃烧，火箭本身的质量不断减小，故在应用动量守恒定律时，必须取在同一相互作用时间内的火箭和喷出的气体为研究对象．注意反冲前、后各物体质量的变化． 要点四.人船模型 总动量为0且动量守恒：0＝mv人－Mv船 mv人=Mv船 位移大小满足：0＝m－M 且 x人＋x船＝L 得：x人＝L， x船＝L 人船模型特点： ①人动船动，人停船停，人快船快，人慢船慢，人左船右； ②人船位移比等于它们质量的反比；人船平均速度(瞬时速度)比等于它们质量的反比，即＝＝. 类人船模型图例：m1x1＝m2x2 过程及规律，类比人船进行分析。 页 2 学科网（北京）股份有限公司 课后习题 题型1.反冲与爆炸现象的理解 经典例题 典例1 关于反冲运动现象下列说法错误的是（　　） A．枪射击时子弹向前飞去，枪身向后运动 B．农田、园林的喷灌装置、依靠反冲运动 C．火箭的运动属于反冲现象 D．两个物体互相碰撞时，会出现反冲运动 典例2 静止在湖面的小船上有两个人分别向相反方向水平抛出质量相同的小球，甲向左抛，乙向右抛，如图所示．甲先抛，乙后抛，抛出后两小球相对岸的速率相等，若不计水的阻力，则下列说法中正确的是（　　） A．两球抛出后，船往左以一定速度运动，乙球受到的冲量大一些 B．两球抛出后，船往右以一定速度运动，甲球受到的冲量大一些 C．两球抛出后，船的速度为零，甲球受到的冲量大一些 D．两球抛出后，船的速度为零，两球所受的冲量相等 典例3 关于反冲运动的说法中，正确的是(　　) A．抛出部分的质量m1要小于剩下部分的质量m2才能获得反冲 B．若抛出部分的质量m1大于剩下部分的质量m2，则m2的反冲力大于m1所受的力 C．反冲运动中，牛顿第三定律适用，但牛顿第二定律不适用 D．抛出部分和剩余部分都适用于牛顿第二定律 题型2.爆炸现象的基本应用 经典例题 典例1 如图所示，放在光滑水平桌面上的A、B两个小木块中间夹一被压缩的轻弹簧，当轻弹簧被放开时，A、B两个小木块各自在桌面上滑行一段距离后，飞离桌面落在地面上。若mA＝3mB，则下列结果正确的是( ) A．若轻弹簧对A、B做功分别为W1和W2，则有W1∶W2＝1∶1 B．在与轻弹簧作用过程中，两木块的速度变化量之和为零 C．若A、B在空中飞行时的动量变化量分别为Δp1和Δp2，则有Δp1∶Δp2＝1∶1 D．若A、B同时离开桌面，则从释放轻弹簧开始到两木块落地的这段时间内，A、B两木块的水平位移大小之比为1∶3 典例2 在某次军演时，一炮弹