爆炸与类爆炸模型（解析版）-高中物理.pdf

爆炸与类爆炸模型

【模型一】爆炸模型目录

【模型二】弹簧的“爆炸”模型

【模型三】人船模型与类人船模型

【模型四】类爆炸(人船)模型和类碰撞模型的比较

【模型一】爆炸模型

一．爆炸模型的特点

1.动量守恒：由于爆炸是极短时间内完成的，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：由于爆炸的时间极短。因而作用过程中，物体产生的位移很小，一般可以忽略不计，可认为

物体爆炸后仍然从爆炸前的位置以新的动量开始运动。

二、爆炸模型讲解

1.如图：质量分别为m、m的可视为质点A、B间夹着质量可忽略的火药．一开始二者静止，点燃火

AB

药(此时间极短且不会影响各物体的质量和各表面的光滑程度)，则：

A、B组成的系统动量守恒：mv=mv①得：

AABB

vA=mB②

vm

BA

②式表明在爆炸过程中相互作用的两个物体间获得的速度与它们的质量成反比。

1212

A、B组成的系统能量守恒：E=mv+mv③

化学能2AA2BB

①式也可以写为：P=P④又根据动量与动能的关系P=2mE得

ABk

EkAmB

2mE=2mE④进一步化简得：=⑤

AkABkBEkBmA

⑤式表明在爆炸过程中相互作用的两个物体间获得的动能与它们的质量成反比。

②⑤联立可得：E=mBEE=mAE⑥

kAm+mB化学能kBm+mB化学能

AA

1

2.若原来A、B组成的系统以初速度v在运动，运动过程中发生了爆炸现象则：

A、B组成的系统动量守恒：(m+m)v=mv+mv⑦

ABAABB

1111mmB

22A2

A、B组成的系统能量守恒：E=mv+mv-(m+m)v=(v-v)⑧

化学能2AA2BB2AB2m+mBAB

A

1.某科研小组试验一款火箭，携带燃料后的总质量为M。先将火箭以初速度v从地面竖直向上弹出，上