对反冲运动的理解 1.反冲运动的特点和规律
(1)物体的不同部分在内力作用下向相反方向运动,一般情况下,系统动量守恒,或系统在某一方向上动量守恒.
(2)物体间发生相互作用时,有其他形式的能转变为机械能,所以系统的总动能增加,作用力和反作用力都做正功.
2.处理反冲运动应注意的问题
(1)速度的方向
对于原来静止的整体,抛出部分与剩余部分的运动方向必然相反.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,则反方向的速度应取负值.
(2)相对速度问题
在反冲运动中,有时遇到的速度是两物体的相对速度.此类问题中应先将相对速度转换成对地的速度后,再列动量守恒定律方程.
(3)变质量问题
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小,此时必须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,取相互作用的这个过程为研究过程来进行研究.
【例1】 一火箭喷气发动机每次喷出m=200 g的气体,气体离开发动机喷出时的速度v=1 000 m/s(相对地面),设火箭质量M=300 kg,发动机每秒喷气20次.求当第三次气体喷出后,火箭的速度多大?
[解析] 法一:喷出气体的运动方向与火箭运动的方向相反,系统动量守恒
第一次气体喷出后,火箭速度为v1,有(M-m)v1-mv=0
所以v1=