高三物理选修3-5(理科生)_典型例题：反冲运动__火箭

1、1 / 8反冲运动火箭 典型例题解析【例 1】如图 541 所示是 a、b 两滑块在同一直线上发生碰撞前后的部分闪光照片的示意图a、b 两滑块的质量分别为 0.14kg、0.22kg，所用标尺的最小刻度是 0.5cm，闪光照相的快慢是每秒拍摄 10 次，试根据图示回答：(1)作用前后滑块a 动量的增量是多少？方向怎样？(2)碰撞前后， a、b 的系统总动量是否守恒？【例 2】一个静止的质量为m 的不稳定原子核，放射出一个质量为m 的粒子，粒子离开原子核时相对核的速度为v0， 则原子核剩余部分的速度为 2 / 8av0 bvcvdv000mmmmmmmm【例 3】在光滑的水平面上用一个小球先后以

2、相同的速率跟原来静止的a、b、c 三球发生正碰 与 a 球相碰后， 小球仍然沿原方向运动；与b 球相碰后，小球停止运动； 与 c 球相碰后， 小球被弹向反向运动那么a、b、c 三球所获得的动量大小比较正确的是 apapbpc bpapbpccpapbpcd因不知道被碰的三球质量，所以无法比较3 / 8【例 4】火箭喷气发动机每次喷出质量 m0.2kg 的气体，喷出的气体相对地面的速度为v1000m/s， 设火箭的初始质量 m 300kg，发动机每秒喷气20 次，若不计地球对它的引力作用和空气阻力作用， 求火箭发动机工作5s后火箭的速度达多大？跟踪反馈1在光滑水平面上，a、b 两物体在一直线上相

3、向运动，碰撞后粘合在一起，若碰前 a、b 的动量大小分别为6kg m/s、14kg m/s，碰撞中 b 的动量减少了6kg m/s，则 a、b 两球在碰撞前的速率之比为 a37 b34 c27 d74 2向空中斜向上发射一物体，不计空4 / 8气阻力，当物体的速度恰好沿水平方向时，物体炸裂成a、b 两块，若质量较大的一块 a 的速度方向仍沿原来的方向，则 ab 的速度方向一定与原速度方向相反b从炸裂到落地这段时间里，a 飞行的水平距离一定比b 的大ca、b 一定同时到达水平地面d炸裂后 a、b 的动量大小相等，方向相反3 甲、乙两个溜冰者， 质量分别为48kg和 50kg，甲手里拿着质量为2k

4、g 的球，两人均以2m/s 的速度在冰面上相向滑行，为避免相撞，甲将手中的球传给乙，乙再将球传给甲，经过几个来回后，乙的速度为零，则这时的甲的速度为_m/s4某炮车的质量为m ，炮弹的质量为m，静止在水平地面上，现将该炮弹沿水平方向发射出去，设炮弹水平射出炮口时相对炮车的速度为u，在发射过程中炮弹与炮车间的相互作用力远大于炮车所受5 / 8地面给它的阻力，求由于发射炮弹炮车所获得的反冲速度6 / 8参考答案【例 1】解析：从a、b 两滑块位置的变化可知，作用前b 是静止的， a 向右运动；作用后 b 向右运动， a 向左运动，以向右为正(1)v0.5m/ sv0.05(m / s)aa作用前作

5、用后ststaa00501000501.碰 撞 过 程 中a的 动 量 增 量pamava mava 0.14 ( 0.05) 0.14 0.5 0.077(kg m/s)， 负号表示方向与规定的正方向相反，即向左(2)碰撞前总动量pmava0.14 0.50.07(kg m/s) 碰撞后总动量 pm vm v0.14m / s) aabb(.).(.).(005022003501007 kgpp ，作用前后动量守恒点拨：从图中能分辨出在相应的时间内滑块位置的变化是解题的关键7 / 8【例 2】解析：正确答案为c 点拨；由于原子核放射出粒子的过程极为短暂，其它外力的冲量均可不计，整个原子核为系

6、统总动量守恒原子核放出粒子后，剩余部分获得反冲的速度，设所求的反冲速率为v ，以放射出的粒子运动方向为正，则粒子的对地速度为(v0v)，剩余部分原子核的对地速度为v ，由动量 守 恒 定 律 得0 m(v0 v) (m m) (v)，所以vv0mm对选定的系统应用动量守恒定律解题时，作用前后各物体的速度都应相对同一惯性参考系，一般都以地面为参考系，粒子以相对原物的速度离开是指相对作用以后原物的速度【例 3】点拨：将入射的小球与被碰球为系统，系统的总动量守恒，入射小球动量的变化与被碰球动量的变化满足大小8 / 8相等，方向相反 . c 【例 4】点拨：以火箭 (包括在 5s 内要喷出的气体 )为系统，系统的总动量守恒