[目标定位] 1.进一步熟练应用动量守恒定律解决问题.2.综合应用动量和能量观点解决力学问题.
一、爆炸类问题
解决爆炸类问题时,要抓住以下三个特征:
1.动量守恒:由于爆炸是在极短的时间内完成的,爆炸系统内的相互作用力远大于系统受到的外力,所以在爆炸过程中,系统的动量守恒.
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,因此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,物体发生的位移很小,一般可忽略不计,可以认为爆炸后,物体仍然从爆炸的位置以新的动量开始运动.
【例1】 从某高度自由下落一个质量为M的物体,当物体下落h时,突然炸裂成两块,已知质量为m的一块碎片恰能沿竖直方向回到开始下落的位置,求:
(1)刚炸裂时另一块碎片的速度;
(2)爆炸过程中有多少化学能转化为碎片的动能?
解析 (1)M下落h时:
由动能定理得Mgh=Mv2,
解得v=
爆炸时动量守恒:
Mv=-mv+(M-m)v′
v′=,方向竖直向下
(2)爆炸过程中转化为动能的化学能等于系统动能的增加量,
即ΔEk=mv2+(M-m)v′2-Mv2