所以v20=≈13.5 m/s。
[答案] (1)2 m/s (2)13.5 m/s
反冲运动问题的两点提醒
(1)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。
(2)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。
1.小车上装有一桶水,静止在光滑水平地面上,如图所示,桶的前、后、底及侧面各装有一个阀门,分别为S1、S2、S3、S4(图中未画出),要使小车向前运动,可采用的方法是( )
A.打开阀门S1 B.打开阀门S2
C.打开阀门S3 D.打开阀门S4
解析:选B 根据水和车组成的系统动量守恒,原来系统动量为零,由0=m水v水+m车v车知,车的运动方向与水的运动方向相反,故水应向后喷出,选项B正确。
2.(2017·全国卷Ⅰ)将质量为1.00 kg的模型火箭点火升空,50 g燃烧的燃气以大小为600 m/s的速度从火箭喷口在很短时间内喷出。在燃气喷出后的瞬间,火箭的动量大小为(喷出过程中重力和空气阻力可忽略)( )
A.30 kg·m/s B.5.7×102 kg·m/s
C.6.0×102 kg·m/s D.6.3×102 kg·m/s
解析:选A 燃气从火箭喷口喷出的瞬间,火箭和燃气组成的系统动量守恒,设燃气喷出后的瞬间,火箭的动量大小为p,根据动量守恒定律,可得p-mv0=0,解得p=mv0=0.050 kg×600 m/s=30 kg·m/s,选项A正确。
3.[多选]在某次军演中,炮兵使用了炮口与水平方向的夹角θ可调节的迫击炮,已知迫击炮的总质量为M(不包括炮弹的质量),炮弹的质量为m,忽略迫击炮与水平面之间的摩擦力及炮管长度。则下列正确的说法是( )
A.如果θ=0°,炮弹离开炮口的速度为v0时,炮身后退的速度为
B.如果θ=0°,炮弹离开炮口的速度为v0时,炮身后退的速度为
C.如果θ=0°,炮弹相对炮口的速度为v0时,炮身后退的速度为