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1、 高中物理|16.5 反冲运动详解 反冲运动 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将向相反方向运动 特点(1)物体的不同部分在内力作用下向相反方向运动(2)反冲运动中,相互作用一般较大,通常可以用动量守恒定律来处理。(3)反冲运动中,由于有其他形式的能转化为动能,所以系统的总动能增加。反冲运动现象的防止和应用(1)防止:射击时枪身的后退,影响射击的准确性。(2)应用:蝴蝶飞行时翅膀的扇动 乌贼和大多数足类软体动物在水里活动。火箭的发射 反冲运动与动量守恒 反冲运动的基本原理是动量守恒 公式:若系统的初始动量为零,则动量守恒定律表达式为:0=m1v1+m2v2。此式
2、表明,做反冲运动的两部分,它们的动量大小相等,方向相反,而它们的速率则与质量成反比。研究反冲运动注意的问题(1)速度的相对性 反冲运动是相互作用的物体间发生的相对运动,已知条件中告知的常常是物体的相对速度,在应用动量守恒定律时,应将相对速度转换为绝对速度(一般为对地速度)。(2)速度的相反性 对于原来静止的整体,抛出部分具有速度时,剩余部分的反冲是相对于抛出部分来说的,两者运动方向必然相反,在列动量守恒方程时,可任意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应取负值。(3)变质量问题 在反冲运动中还常遇到变质量物体的运动,如在火箭的运动过程中,随着燃料的消耗,火箭本身的质量不断减
3、小,此时必须去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,取相互作用的这个过程为研究过程来进行研究。习题演练 1.质量为 m,速度为 v 的 A 球跟质量为 3m 的静止的 B 球发生正碰,碰撞可能是弹性的,也可能是非弹性的,因此碰撞后 B 球的速度可能值为()A.0.6v B.0.4v C.0.2v D.0.1v 习题解析 1.B 若 vB=0.6v,选 V 的方向为正,由动量守恒得:mv=mvA+3m0.6v,得 vA=0.8v,碰撞前系统的总动能为 Ek=0.5mv2碰撞后系统的总动能为:Ek=0.5mvA2+0.53mvB2=0.5m(0.8v)2+0.53mvB2 0.
4、5mv2,违反了能量守恒定律,不可能。A 不符合题意。若 vB=0.4v,由动量守恒得:mv=mvA+3m0.4v,得 vA=0.2v,碰撞后系统的总动能为:Ek=0.5mvA2+0.53mvB2=0.5m(0.2v)2+0.53m(0.4v)2 0.5mv2,不违反了能量守恒定律,是可能的。B 符合题意。A、B 发生完全非弹性碰撞,则有:mv=(m+3m)vB,vB=0.25v,这时 B获得的速度最小,所以 vB=0.2v,是不可能的C 不符合题意。若 vB=0.1v,由动量守恒得:mv=mvA+3mv,解得:vA=0.7v,碰撞后 A的速度大于 B 的速度,要发生二次碰撞,这是不可能的,D 不符合题意。