实用文库汇编之爆炸与反冲现象问题
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《爆炸、反冲问题》知识清单一、爆炸问题1、定义和特点爆炸是指在极短时间内,释放出大量能量,产生高温、高压气体,并迅速膨胀的过程。
其特点包括:(1)过程短暂:爆炸发生的时间通常非常短,瞬间完成。
(2)能量巨大:释放出大量的内能,往往伴有剧烈的发光、发热现象。
(3)内力远大于外力:在爆炸过程中,系统内部的相互作用力远远大于外界对系统的作用力,因此可以近似认为爆炸过程中系统的动量守恒。
2、动量守恒由于爆炸过程内力远大于外力,满足动量守恒定律。
假设爆炸前系统的总动量为 p 初,爆炸后分裂成多个部分,其动量分别为 p1、p2、p3……则有 p 初= p1 + p2 + p3 +……3、能量变化爆炸过程中,系统的化学能或其他形式的能量转化为内能、机械能等。
总能量守恒,但机械能通常会增加。
4、常见例子(1)火药爆炸:如鞭炮、炸弹等,火药在极短时间内燃烧,产生大量气体和能量,引发爆炸。
(2)原子弹爆炸:通过核裂变释放出巨大的能量,造成毁灭性的破坏。
5、解题思路(1)明确研究对象:确定爆炸前后的系统组成。
(2)分析受力情况:判断内力和外力的大小关系,确定是否可以使用动量守恒定律。
(3)列动量守恒方程:根据动量守恒定律,列出方程求解未知量。
(4)考虑能量转化:计算爆炸前后的能量变化,注意机械能的增减情况。
二、反冲问题1、定义和特点反冲是指当一个物体向某一方向射出(或抛出)一部分物质时,剩余部分将向相反方向运动的现象。
其特点有:(1)系统内力作用:反冲是系统内部的相互作用导致的运动。
(2)动量守恒:在反冲过程中,系统的动量守恒。
2、动量守恒以反冲前物体的动量为 p 初,反冲后剩余部分的动量为 p 余,射出(或抛出)部分的动量为 p 射,则有 p 初= p 余+ p 射3、能量变化反冲过程中,系统的内能通常会转化为机械能,但总能量守恒。
4、常见例子(1)火箭发射:火箭向后喷出高温高压气体,从而获得向前的推力,实现升空。
爆炸及反冲问题1.爆炸现象的三条规律(1)动量守恒:由于爆炸是在极短的时间内完成的,爆炸物体间的相互作用力远远大于系统受到的外力,所以在爆炸过程中,系统的总动量守恒.(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,所以爆炸后系统的总动能增加.(3)位置不变:爆炸和碰撞的时间极短,因而在作用过程中,物体产生的位移很小,一般可忽略不计,可以认为爆炸或碰撞后仍然从爆炸或碰撞前的位置以新的动量开始运动.2.反冲的两条规律(1)总的机械能增加:反冲运动中,由于有其他形式的能量转变为机械能,所以系统的总机械能增加.(2)平均动量守恒若系统在全过程中动量守恒,则这一系统在全过程中平均动量也守恒.如果系统由两个物体组成,且相互作用前均静止,相互作用后均发生运动,则由m1v1-m2v2=0,得m1x1=m2x2.该式的适用条件是:①系统的总动量守恒或某一方向的动量守恒.②构成系统的m1、m2原来静止,因相互作用而运动.③x1、x2均为沿动量守恒方向相对于同一参考系的位移.例题1.我国发现的“神舟十一号”飞船与“天宫二号”空间站实现了完美对接.假设“神舟十一号”到达对接点附近时对地的速度为v,此时的质量为m;欲使飞船追上“天宫二号”实现对接,飞船需加速到v1,飞船发动机点火,将质量为Δm的燃气一次性向后喷出,燃气对地向后的速度大小为v2.这个过程中,下列各表达式正确的是( ) A.mv=mv1-Δmv2B.mv=mv1+Δmv2C.mv=(m-Δm)v1-Δmv2D.mv=(m-Δm)v1+Δmv2解析:选 C.飞船发动机点火喷出燃气,由动量守恒定律,mv=(m-Δm)v1-Δmv2,选项C正确.例题2.在静水中一条长l的小船,质量为M,船上一个质量为m的人,当他从船头走到船尾,若不计水对船的阻力,则船移动的位移大小为( )A.mMl B.mM+mlC.MM+ml D.mM-ml解析:选B.船和人组成的系统水平方向动量守恒,人在船上行进,船将后退,即mv 人=Mv 船,人从船头走到船尾,设船后退的距离为x ,则人相对地面行进的距离为l -x ,有m l -xt=M x t ,则m (l -x )=Mx ,得x =mlM +m,故选项B 正确. 例题3.一弹丸在飞行到距离地面5 m 高时仅有水平速度v =2 m/s ,爆炸成为甲、乙两块水平飞出,甲、乙的质量比为3∶1.不计质量损失,重力加速度g 取10 m/s 2,则下列图中两块弹片飞行的轨迹可能正确的是( )解析:选B.弹丸爆炸过程遵守动量守恒,若爆炸后甲、乙同向飞出,则有 2m =34mv 甲+14mv 乙①若爆炸后甲、乙反向飞出,则有 2m =34mv 甲-14mv 乙②或2m =-34mv 甲+14mv 乙③爆炸后甲、乙从同一高度做平抛运动,由选项A 中图可知,爆炸后甲、乙向相反方向飞出,下落时间t =2hg=2×510 s =1 s ,速度分别为v 甲=x 甲t =2.51m/s =2.5 m/s ,v 乙=x 乙t =0.51m/s =0.5 m/s ,代入②式不成立,A 项错误;同理,可求出选项B 、C 、D 中甲、乙的速度,分别代入①式、②式、③式可知,只有B 项正确.例题4.以初速度v 0与水平方向成60°角斜向上抛出的手榴弹,到达最高点时炸成质量分别为m 和2m 的两块.其中质量大的一块沿着原来的方向以2v 0的速度飞行.求:(1)质量较小的另一块弹片速度的大小和方向; (2)爆炸过程有多少化学能转化为弹片的动能.解析:(1)斜抛的手榴弹在水平方向上做匀速直线运动,在最高点处爆炸前的速度v 1=v 0cos 60°=12v 0.设v 1的方向为正方向,如图所示,由动量守恒定律得:3mv 1=2mv 1′+mv 2其中爆炸后大块弹片速度v 1′=2v 0,解得v 2=-2.5v 0,“-”号表示v 2的速度与爆炸前速度方向相反.(2)爆炸过程中转化为动能的化学能等于系统动能的增量,ΔE k =12×2mv 1′2+12mv 22-12(3m )v 21=274mv 20.答案:(1)2.5v 0 方向与爆炸前速度的方向相反 (2)274mv 20。
爆炸与反冲现象问题1.爆炸现象的三个规律(1)动量守恒:由于爆炸是在极短的时间内完成的,爆炸物体间的相互作用力远大于受到的外力,所以在爆炸过程中,系统的总动量守恒.(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,所以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,物体产生的位移很小,一般可忽略不计,可以认为爆炸后仍然从爆炸的位置以新的动量开始运动.2.反冲现象(1)系统内的不同部分在强大内力作用下向相反方向运动,通常用动量守恒来处理.(2)反冲运动中,由于有其他形式的能转变为机械能,所以系统的总动能增加.(3)反冲运动中平均动量守恒.若系统在全过程中动量守恒,则这一系统在全过程中平均动量也守恒.如果系统由两个物体组成,且相互作用前均静止,相互作用中均发生运动,则由m1v1-m2v2=0,得m1s1=m2s2,该式的适用条件是:①系统的总动量守恒或某一方向的动量守恒.②构成系统的m1、m2原来静止,因相互作用而运动.③s1、s2均为沿动量守恒方向相对于同一参考系的位移.3.人船模型知识(1)人船模型的适用条件:物体组成的系统动量守恒且系统中物体原来均处于静止状态,合动量为0.(2)人船模型的特点:两物体速度大小、位移大小均与质量成反比,方向相反,两物体同时运动,同时停止.(3)人船模型的动量与能量规律:遵从动量守恒定律,系统或每个物体动能均发生变化.力对“人”做的功量度“人”动能的变化;力对“船”做的功量度“船”动能的变化.例题精选1. 质量为m的人站在质量为M,长为L的静止小船的右端。
小船的左端靠在岸边。
当他向左走到船的左端时,船左端离岸多远?解:人、船系统动量守恒,总动量始终为零,所以人、船动量大小始终相等。
从图中可以看出,人、船的位移大小之和等于L。
设人、船位移大小分别为l1、l2,则:mv1=Mv2,两边同乘时间t,ml1=Ml2,而l1+l2=L,∴应该注意到:1、人走船走,人停船停;人加速船加速,人减速船减速;人前进船后退。
微专题39 反冲与爆炸模型问题【核心考点提示】1.反冲现象(1)物体的不同部分在内力作用下向相反方向运动.(2)反冲运动中,相互作用力一般较大,通常可以用动量守恒定律来处理.(3)反冲运动中,由于有其他形式的能转化为机械能,所以系统的机械能增加.2.火箭(1)工作原理:利用反冲运动.火箭燃料燃烧产生的高温、高压燃气从尾喷管迅速喷出时,使火箭获得巨大的反作用力.(2)设火箭在Δt 时间内喷射燃气的质量是Δm ,喷出燃气的速度是u ,喷出燃气后火箭的质量是m .火箭获得的速度v =Δmu m. 【微专题训练】【2017·新课标Ⅰ卷】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 .30kg m/s ⋅B .5.7×102kg m/s ⋅C .6.0×102kg m/s ⋅D .6.3×102kg m/s ⋅ 【答案】A【解析】设火箭的质量(不含燃气)为m 1,燃气的质量为m 2,根据动量守恒,m 1v 1=m 2v 2,解得火箭的动量为:p =m 1v 1=m 2v 2=30 kg m/s ⋅,所以A 正确,BCD 错误。
如图所示,光滑的水平面AB 与半径为R =0.32 m 的光滑竖直半圆轨道BCD 在B 点相切,D 为轨道最高点.用轻质细线连接甲、乙两小球(图中细线未画出),中间夹一轻质弹簧,弹簧与甲、乙两球不拴接.甲球的质量为m 1=0.1 kg ,乙球的质量为m 2=0.3 kg ,甲、乙两球静止在光滑的水平面上.现固定甲球,烧断细线,乙球离开弹簧后进入半圆轨道恰好能通过D 点.重力加速度g 取10 m/s 2,甲、乙两球可看做质点.(1)求细线烧断前弹簧的弹性势能;(2)若甲球不固定,烧断细线,求乙球离开弹簧后进入半圆轨道能达到的最大高度;(3)若给甲、乙两球一向右的初速度v 0的同时烧断细线,乙球离开弹簧后进入半圆轨道仍恰好能通过D 点,求v 0的大小.【解析】(1)设乙球恰好能通过D 点的速度为v D ,m 2g =m 2v 2D R,v D =gR 设弹簧的弹性势能为E p ,水平面为零势能面.由机械能守恒得E p =m 2g ×2R +12m 2v 2D 解得E p =2.4 J.(2)甲、乙两球和弹簧组成的系统动量守恒、机械能守恒,以乙球运动的方向为正方向 m 2v 2-m 1v 1=0E p =12m 1v 21+12m 2v 22 由机械能守恒得m 2gh =12m 2v 22 解得h =0.2 mh <R ,乙球不会脱离半圆轨道,乙球能达到的最大高度h =0.2 m(3)甲、乙两球和弹簧组成的系统动量守恒、机械能守恒(m 1+m 2)v 0=m 1v 1′+m 2v 2′12(m 1+m 2)v 20+E p =12m 1v 1′2+12m 2v 2′2 12m 2v 2′2=12m 2v 2D +2m 2gR 解得v 2′=4 m/s ,v 1′=-2v 0(v 1′=2v 0舍去),v 0=2 m/s【答案】(1)2.4 J (2)0.2 m (3)2 m/s如图所示,光滑水平台面MN 上放两个相同小物块A 、B ,右端N 处与水平传送带理想连接,传送带水平部分长度L =8 m ,沿逆时针方向以恒定速度v 0=2 m/s 匀速转动.物块A 、B (大小不计,视作质点)与传送带间的动摩擦因数均为μ=0.2,物块A 、B 质量均为m =1 kg.开始时A 、B 静止,A 、B 间压缩一轻质短弹簧.现解除锁定,弹簧弹开A 、B ,弹开后B 滑上传送带,A 掉落到地面上的Q 点,已知水平台面高h =0.8 m ,Q 点与水平台面右端间的距离x =1.6 m ,g 取10 m/s 2.(1)求物块A 脱离弹簧时速度的大小;(2)求弹簧储存的弹性势能;(3)求物块B 在水平传送带上运动的时间.【解析】(1)A 做平抛运动,竖直方向:h =12gt 2水平方向:x =v A t解得:v A =4 m/s(2)解锁过程系统动量守恒:mv A =mv B由能量守恒定律:E p =12mv 2A +12mv 2B 解得:E p =16 J(3)B 做匀变速运动,由牛顿第二定律,μmg =ma解得:a =2 m/s 2B 向右匀减速至速度为零,由v 2B =2ax B ,解得x B =4 m <L =8 m ,所以B 最终回到水平台面. 设B 向右匀减速的时间为t 1:v B =at 1设B 向左加速至与传送带共速的时间为t 2:v 0=at 2有v 20=2ax 2速度相同后做匀速运动的时间为t 3:x B -x 2=v 0t 3总时间:t =t 1+t 2+t 3=4.5 s【答案】(1)4 m/s (2)16 J (3)4.5 s【黄冈市黄冈中学2017届高三上学期期中考试】在原子核物理中,研究核子与核子关联的最有效途径是“双电荷交换反应”。
第十六章动量守恒定律第3节爆炸与反冲一、爆炸1.爆炸现象:爆炸过程中内力远大于外力,爆炸的各部分组成的系统总动量守恒。
2.爆炸现象的三个规律:(1)动量守恒:由于爆炸是在极短的时间内完成的,爆炸物体间的相互作用力远远大于受到的外力,所以在爆炸过程中,系统的总动量守恒。
(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,所以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,物体产生的位移很小,一般可忽略不计,可以认为爆炸后仍然从爆炸前的位置以新的动量开始运动。
【例题1】如图,A、B质量分别为m1=1 kg,m2=2 kg,置于小车C上,小车的质量为m3=1 kg,A、B 与小车的动摩擦因数为0.5,小车静止在光滑的水平面上。
某时刻炸药爆炸,若A、B间炸药爆炸的能量有12 J转化为A、B的机械能,其余能量转化为内能。
A、B始终在小车表面水平运动,小车足够长,求:(1)炸开后A、B获得的速度各是多少?(2)A、B在小车上滑行的时间各是多少?【练习题组1】1.如图所示,小车AB放在光滑水平面上,A端固定一个轻弹簧,B端粘有油泥,AB总质量为M,质量为m的木块C放在小车上,用细绳连接于小车的A端并使弹簧压缩,开始时AB和C都静止,当突然烧断细绳时,C被释放,使C离开弹簧向B端冲去,并跟B端油泥粘在一起,忽略一切摩擦,以下说法正确的是()A.弹簧伸长过程中C向右运动,同时AB也向右运动B.C与B碰前,C与AB的速率之比为M∶mC.C与油泥粘在一起后,AB立即停止运动D.C与油泥粘在一起后,AB继续向右运动2.向空中发射一物体,不计空气阻力。
当此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a 块的速度方向仍沿原来的方向,则( )A .b 的速度方向一定与原速度方向相反B .从炸裂到落地的这段时间里,a 飞行的水平距离一定比b 的大C .a 、b 一定同时到达水平地面D .在炸裂过程中,a 、b 受到的爆炸力大小一定相等3.一弹丸在飞行到距离地面5 m 高时仅有水平速度v =2 m/s ,爆炸成为甲、乙两块弹片水平飞出,甲、乙的质量比为3∶1。
专题08 反冲爆炸模型及其拓展目录一.爆炸问题 (1)二.反冲运动 (1)三.人船模型问题 (1)一.爆炸问题1.(2023上·江苏扬州·高三扬州中学校考阶段练习)图所示,质量为m、带有光滑半圆形轨道的小车静止在光滑的水平地面上,其水平直径AB长度为2R。
现将质量也为m的小球从A点正上方R处由静止释放,然后由A点进入半圆形轨道后从B点冲出,已知重力加速度为g,不计空气阻力,下列说法正确的是()2.(2023上·黑龙江哈尔滨·高三哈九中校考阶段练习)如图所示,质量分别为m、2m的两个小球A、B用长为L的轻质细绳连接,B球穿在光滑水平细杆上,初始时刻,细绳处于水平状态,将A、B由静止释放,空气阻力不计。
从释放到A球运动到最低点的过程中,下列说法正确的是()3.(2024·全国·高三专题练习)如图所示,质量为3kg的光滑轨道静置于足够大的光滑水平地面上,光滑轨道的BC部分为半径为R的四分之一圆弧,CD部分水平。
质量为1kg的小球(可视为质点)从圆弧轨道顶端B正上方的A点由静止自由落下,与圆弧相切于B点并从B点进入圆弧。
已知AB=CD=R=0.3m,取重力加速度大小g =10m/s 2,下列说法正确的是( )A .轨道对小球做正功B .轨道的最大速度为3m/sC .轨道对地面的最大压力为70ND .两者分离时轨道移动了0.15m4.(2023·湖南·校联考模拟预测)如图,棱长为a 、大小形状相同的立方体木块和铁块,质量为m 的木块在上、质量为M 的铁块在下,正对用极短细绳连结悬浮在在平静的池中某处,木块上表面距离水面的竖直距离为h 。
当细绳断裂后,木块与铁块均在竖直方向上运动,木块刚浮出水面时,铁块恰好同时到达池底。
仅M m +M m +M m +M m +5.(2023·山东·济南一中统考二模)在空间技术发展过程中,喷气背包曾经作为宇航员舱外活动的主要动力装置,它能让宇航员保持较高的机动性。
爆炸、反冲及人船模型学校:_________班级:___________姓名:_____________模型概述1.爆炸1)爆炸问题的特点是物体间的相互作用突然发生,作用时间很短,作用力很大,且远大于系统受的外力,故可用动量守恒定律来处理.2)在爆炸过程中,有其他形式的能转化为动能,系统的动能爆炸后会增加,在碰撞过程中,系统的总动能不可能增加,一般有所减少而转化为内能.3)由于爆炸问题作用时间很短,作用过程中物体的位移很小,一般可忽略不计,可以把作用过程作为一个理想化过程简化处理.即作用后还从作用前瞬间的位置以新的动量开始运动.2.反冲现象:1)反冲现象是指在系统内力作用下,系统内一部分物体向某方向发生动量变化时,系统内其余部分物体向相反的方向发生动量变化的现象.喷气式飞机、火箭等都是利用反冲运动的实例.2)在反冲现象里,系统不受外力或内力远大于外力,系统的动量是守恒的.3)反冲运动中,由于有其他形式的能转化为机械能,所以系统的总机械能增加3.人船模型1)模型图示2)模型特点①两物体满足动量守恒定律:m人v人-m船v船=0②两物体的位移大小满足:m人x人t-m船x船t=0,又x人+x船=L得x人=m船m船+m人L,x船=m人m船+m人L③运动特点Ⅰ、人动则船动,人静则船静,人快船快,人慢船慢,人左船右;Ⅱ、人船位移比等于它们质量的反比;人船平均速度(瞬时速度)比等于它们质量的反比,即x人x船=v人v船=m船m人.典题攻破1.爆炸1.(2024·青海海南·二模)斜向上发射的炮弹在最高点爆炸(爆炸时间极短)成质量均为m 的两块碎片,其中一块碎片沿原路返回。
已知炮弹爆炸时距地面的高度为H ,炮弹爆炸前的动能为E ,重力加速度大小为g ,不计空气阻力和火药的质量,则两块碎片落地点间的距离为()A.2EHmgB.22EH mgC.23EH mgD.42EH mg【答案】D【详解】火箭炸裂的过程水平方向动量守恒,设火箭炸裂前的速度大小为v ,则E =122mv 2得v =Em设炸裂后瞬间另一块碎片的速度大小为v 1,有2mv =-mv +mv 1解得v 1=3Em根据平抛运动规律有H =12gt 2得t =2H g两块碎片落地点之间的距离x =(v +v 1)t =42EH mg故D 。
《爆炸、反冲问题》知识清单一、爆炸问题1、定义与特点爆炸是指在极短时间内,释放出大量能量,产生高温、高压气体,并迅速膨胀的过程。
爆炸过程具有以下特点:(1)内力远大于外力,系统动量守恒。
(2)爆炸过程时间极短,通常可以忽略重力、摩擦力等外力的冲量。
2、动量守恒在爆炸过程中,由于内力远大于外力,所以系统在爆炸前后的总动量保持不变。
即:m1v1 + m2v2 = m1v1' + m2v2' (其中 m1、m2 分别为爆炸前两部分的质量,v1、v2 为爆炸前的速度,v1'、v2' 为爆炸后的速度)3、能量变化爆炸过程中,化学能或其他形式的能量转化为机械能,系统的总能量增加。
但需要注意的是,增加的机械能是由爆炸过程中释放的能量转化而来,并非是内力做功的结果。
4、速度关系由于爆炸后两部分的速度方向具有不确定性,需要根据具体情况进行分析。
但可以通过动量守恒定律和能量守恒定律来确定速度的范围。
5、实例分析例如,一枚炮弹在炮筒中爆炸,炮弹壳分裂成两部分向相反方向飞出。
在这个过程中,炮弹壳在爆炸瞬间内力远大于炮筒对炮弹的摩擦力和空气阻力,系统动量守恒。
但爆炸后两部分的速度大小和方向需要根据炮弹的质量、爆炸释放的能量等因素来计算。
二、反冲问题1、定义与现象反冲是指当一个物体向某一方向射出(或抛出)一部分物质时,剩余部分将向相反方向运动的现象。
2、反冲原理根据动量守恒定律,系统在没有外力作用或外力的冲量可以忽略时,系统的总动量保持不变。
当一部分物质以一定速度射出时,这部分物质具有一定的动量,为了保持系统总动量不变,剩余部分将向相反方向运动。
3、常见的反冲现象(1)火箭发射:火箭向后喷出高温高压的燃气,从而获得向前的推力。
(2)喷气式飞机:通过向后喷气获得向前的动力。
(3)人在船上行走:人向前走时,船会向后退。
4、反冲运动中的动量守恒以火箭发射为例,设火箭发射前的总质量为 M,速度为 v0;燃料燃烧后向后喷出的气体质量为Δm,速度为 v1(相对火箭),则火箭的剩余质量为M Δm,速度为 v2。
爆炸反冲规律总结报告根据爆炸反冲规律的研究与实践经验,我们可以总结出以下几个重要的观点和结论:1. 反冲力的产生:爆炸反冲是由于爆炸过程中产生的庞大能量释放而导致的。
在爆炸发生的瞬间,爆炸物质的极快速燃烧和膨胀会导致高温、高压的气体和冲击波的形成,进而产生向各个方向的反冲力。
这种反冲力会使得爆炸源和周围物体受到推动或位移,甚至破坏和变形。
2. 反冲力的传递:爆炸反冲力的传递是通过气体和冲击波的动能传递来实现的。
在爆炸发生后,高温、高压的气体和冲击波会迅速扩散并传播到周围环境中,与周围物体产生接触和相互作用。
这种传递过程中,能量会转化为动能,造成反冲力的产生和传递。
3. 反冲力的方向:根据牛顿第三定律,反冲力与爆炸源和周围物体的相互作用方向相反。
一般而言,爆炸源的反冲力主要是沿着爆炸中心点到物体表面的方向传递,而物体受到的反冲力则是沿着爆炸源到物体中心点的方向传递。
4. 反冲力的大小:反冲力的大小与爆炸能量、爆炸物质性质、爆炸物与其周围环境的接触面积、距离等因素有关。
一般来说,当爆炸能量增大或者接触面积增大时,反冲力也会相应增大。
此外,反冲力与距离的关系是一个与距离的平方成反比的关系,即距离越远,反冲力越小。
5. 反冲力的影响:爆炸反冲力对于爆炸源周围的物体和环境具有破坏性和影响性。
在工程中,如建筑拆除、矿山爆破等过程中,需考虑反冲力的影响,以避免人员和设备受到伤害或损坏。
在军事作战中,也需要考虑反冲力对部队行动的影响,以优化战术和保证作战效果。
综上所述,爆炸反冲是由于爆炸过程中能量释放而产生的力量,通过气体和冲击波的传递来实现。
反冲力的方向与爆炸源和物体的相互作用相反,大小受多种因素影响。
我们需要认真研究和评估反冲力的影响,以确保在相关活动中的安全和可控性。
《爆炸、反冲问题》知识清单一、爆炸问题(一)爆炸的特点1、动量守恒:由于爆炸过程中内力远大于外力,系统所受合外力为零,所以爆炸过程动量守恒。
2、动能增加:爆炸过程中,化学能转化为机械能,系统的总动能增加。
3、时间极短:爆炸过程发生的时间非常短,往往在瞬间完成。
(二)爆炸过程的分析1、明确研究对象:通常将爆炸前的物体作为一个整体进行研究。
2、确定初末状态:分析爆炸前系统的动量和动能,以及爆炸后各部分的速度和动量。
3、运用动量守恒定律:根据动量守恒定律列出方程,求解爆炸后各部分的速度。
(三)爆炸问题的实例例如,一个静止的炸弹爆炸成两块,质量分别为 m1 和 m2,爆炸后m1 的速度为 v1,求 m2 的速度 v2。
根据动量守恒定律:0 = m1v1 + m2v2,可得 v2 = m1v1 / m2 。
二、反冲问题(一)反冲的定义当一个物体向某一方向射出(或抛出)一部分物质时,剩余部分将向相反方向运动,这种现象叫做反冲。
(二)反冲现象的特点1、系统内力远大于外力,系统动量守恒。
2、有其他形式的能转化为机械能,系统的动能增加。
(三)反冲运动的应用1、火箭:火箭是利用反冲原理工作的典型例子。
火箭燃料燃烧产生高温高压气体,从尾部喷出,从而使火箭获得向上的推力。
2、喷气式飞机:通过向后喷气获得向前的动力。
3、农田灌溉用的喷水器:水向后喷出,喷水器向前运动。
(四)反冲问题的分析方法1、确定系统:明确参与反冲运动的物体组成的系统。
2、分析动量:判断系统在反冲过程中是否满足动量守恒条件。
3、列方程求解:根据动量守恒定律列出方程,求解相关物理量。
三、爆炸与反冲的区别和联系(一)区别1、爆炸是在瞬间发生的,能量转化剧烈;反冲过程相对较缓慢。
2、爆炸通常是一次性的,而反冲可能是持续的过程。
(二)联系1、两者都是内力远大于外力的情况,系统动量守恒。
2、都有能量的转化,机械能增加。
四、解决爆炸、反冲问题的注意事项(一)动量守恒定律的应用在分析问题时,首先要确定系统是否满足动量守恒条件,即系统所受合外力为零。
作者:风骤起
作品编号:31005C58G01599625487
创作日期:2020年12月20日
实用文库汇编之爆炸与反冲现象问题1.爆炸现象的三个规律
(1)动量守恒:由于爆炸是在极短的时间内完成的,爆炸物体间的相互作用力远大于受到的外力,所以在爆炸过程中,系统的总动量守恒.(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,所以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,物体产生的位移很小,一般可忽略不计,可以认为爆炸后仍然从爆炸的位置以新的动量开始运动.
2.反冲现象
(1)系统内的不同部分在强大内力作用下向相反方向运动,通常用动量守恒来处理.
(2)反冲运动中,由于有其他形式的能转变为机械能,所以系统的总动能增加.
(3)反冲运动中平均动量守恒.若系统在全过程中动量守恒,则这一系统在全过程中平均动量也守恒.如果系统由两个物体组成,且相互作用前均静止,相互作用中均发生运动,
则由m1v1-m2v2=0,得m1s1=
m2s2,该式的适用条件是:
①系统的总动量守恒或某一方向的动量守恒.
②构成系统的m1、m2原来静止,因相互作用而运动.
③s1、s2均为沿动量守恒方向相对于同一参考系的位移.
3.人船模型知识
(1)人船模型的适用条件:物体组成的系统动量守恒且系统中物体原来均处
于静止状态,合动量为0.
(2)人船模型的特点:两物体速度大小、位移大小均与质量成反比,方向相反,两物体同时运动,同时停止.(3)人船模型的动量与能量规律:遵从动量守恒定律,系统或每个物体动能均发生变化.力对“人”做的功量度“人”动能的变化;力对“船”做的功量度“船”动能的变化.
例题精选
1. 质量为m的人站在质量为M,长为L的静止小船的右端。
小船的左端靠在岸边。
当他向左走到船的左端时,船左端离岸多远?
解:人、船系统动量守恒,总动量始终为零,所以人、船动量大小始终相等。
从图中可以看出,人、船的位移大小之和等于L。
设人、船位移大小分别为l1、l2,则:mv1=Mv2,两边同乘时间t,ml1=Ml2,而l1+l2=L,
∴
应该注意到:
1、人走船走,人停船停;人加速
船加速,人减速船减速;人前
进船后退。
2、这种人、船模型的前提是系统
初动量为零。
如果行走前系统
就有一定的速度,那就不能再
用m1v1=m2v2这种形式列方程
了。
3、公式m1v1=m2v2中的速度可以是
瞬时速度,也可以是平均速
度。
4、注意找到两物体的位移关系。
2.如图所示,质量分别为m1和m2的两个人,站在长为L、质量为 M的小车的两端,静止在光滑水平地面上.试分析:当两人交换位置后,车相对地向什么方向移动?
3 .小车静止在光滑水平面上,站在车上的人练习打靶,靶装在车上的另一端,如图,已知车、人、枪、靶的总质量为M(不含子弹)。
每颗子弹的质量为m,共n发。
打靶时,每发子弹打入靶中后,再打下一发。
若枪口到靶的距离为d,待打完n发子弹后,小车移动的距离为多少?若同时将n发子弹射入靶中后,小车移动的距离又是多少?若前一发子弹还没射
入靶中,下一颗子弹已发射出去,这样,当n颗子弹全部射入靶中后,小车后
退的位移为s′为多少?
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作者:风骤起
作品编号:31005C58G01599625487
创作日期:2020年12月20日。