2019年人教版高中物理选修3-5学案:第十六章第5节 反冲运动 火箭 Word版含解析
2019年人教版高中物理选修3-5学案:第十六章第5节 反冲运动 火箭 Word版含解析第3页

  一极短的时间内,系统受到的合外力即重力并不为零,但炸裂时的爆炸力远大于系统的重力,系统在竖直方向的动量可认为近似守恒.

  [解析] 取竖直向下的方向为正方向,炸裂前的两部分是一个整体,物体的动量为p=mv=m.

  刚炸裂结束时向上运动并返回出发点的一块m1,其速度大小与炸裂前相同,动量方向与规定的正方向相反.

  p1=m1v1=-m1

  由动量守恒定律有mv=m1v1+(m-m1)v2

  代入解得:v2=

  由于v2>0,说明炸裂后另一块的运动方向竖直向下.

  [答案]  方向竖直向下

  

  爆炸只发生在一瞬间,也只有在这一瞬间,系统的内力才远远大于系统所受的合外力,总动量近似守恒,如果爆炸结束,巨大的内力已经不存在了,系统的总动量不再守恒,明确这一研究阶段的始、末状态,是求解这类问题的关键. 

   1.如图所示,进行太空行走的宇航员A和B的质量分别为80 kg和100 kg,他们携手远离空间站,相对空间站的速度为0.1 m/s.A将B向空间站方向轻推后,A的速度变为0.2 m/s,求此时B的速度大小和方向.

  

  解析:轻推过程中,A、B系统的动量守恒,以空间站为参考系,规定远离空间站的方向为正方向,则v0=0.1 m/s,vA=0.2 m/s.根据动量守恒定律(mA+mB)v0=mAvA+mBvB,代入数值解得vB=0.02 m/s,方向为远离空间站方向.

  答案:0.02 m/s 方向为远离空间站方向

   对火箭原理的理解和应用

1.火箭燃料燃尽时火箭获得的最大速度由喷气速度v和质量比(火箭起飞时的质量