2020高考物理 考前冲刺Ⅱ专题06 人船模型和爆炸反冲的解题方法和技巧.doc

【人船模型】 人船模型是高中物理中的一个重要概念，主要应用于动量守恒定律的题目。该模型常出现在水平面上无摩擦的情况，比如一个人在静止的船上行走或者物品在静止的平台上移动的问题。在人船模型中，关键在于理解系统内部动量守恒的原理。 例如，在题型一的例题中，一个质量为m的人在质量为M的静止小船上行走。当人从船头走到船尾的过程中，人和船组成的系统在水平方向上动量守恒。这意味着无论人在哪个时刻的速度如何变化，人和船的速度之比始终保持为m/M。由于人的位移和船的位移是人相对于船的位移，我们可以利用动量守恒来推导出两者位移的关系。具体来说，人和船的位移与它们的质量成反比，即如果m/M<1，那么人的位移大于船的位移。 在解这类问题时，我们需要找到合适的参考系，通常选择地面作为参考系。然后分析人和船在整个过程中的速度变化，运用动量守恒定律建立等式，并结合位移和速度的关系求解。 【爆炸反冲】 爆炸反冲模型涉及到爆炸过程中的动量守恒和能量转换。在爆炸反冲的问题中，如题型二所示，炮弹从炮膛中射出时，无论是固定的炮身还是不固定的炮身，爆炸的能量转化为动能，且系统的动量在水平方向上保持守恒。 例如，海岸炮发射炮弹的案例，当炮身固定时，所有能量都转化为了炮弹的动能。而当炮身不固定时，能量需要同时提供炮弹和炮身的动能。由于动能与动量平方成正比，所以在动量相同的情况下，动能与质量成反比。因此，不固定炮身时，炮弹的射程会受到炮身质量的影响，射程会增加。 在涉及爆炸反冲的问题中，我们还需要考虑能量转换的效率，如炮弹的动能与提供的化学能（来自炸药）之间的关系。在某些情况下，可能需要通过调整发射前的初始状态（如炮车的初速度）来优化能量的转换效果，确保大部分能量能够有效地转化为炮弹的动能。 人船模型和爆炸反冲模型都是基于动量守恒定律的应用，要求我们能够灵活运用这个基本物理原理来解决实际问题，理解系统内动量的转移和能量的转化。在解决此类问题时，首先要确定合适的参考系，然后分析系统内各物体的速度变化，最后利用动量守恒定律和能量守恒定律建立方程并求解。