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单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,第四节反冲运动,第1页,1懂得什么是反冲运动，能举出某些生活中反冲运动实例,2懂得火箭飞行原理和重要用途，以应用动量守恒定律对旳处理喷气式飞机一类问题,3理解动量守恒定律在实际生活生产中重要意义和作用,第2页,我们吹气球时，一不小心把吹好气球从手上“溜”掉了，气球向后喷着气咆哮而去节日礼花把天空装扮得绚丽多姿，礼花为何会上天？我国自行研究火箭，一次又一次把卫星送上天，那么火箭发射原理是什么呢？学习这一节，我们将揭开它们神秘面纱,第3页,1反冲运动是一种常见现象，当一种物体向某一方向射出(或抛出)它一部分时，这个物体剩余部分将向_运动,2在抛射短临时间内，物体系统_或_时，反冲运动中_,3火箭是动量守恒定律最重要应用之一当火箭向后喷气时，根据反冲原理，火箭将向前运动火箭获得速度由_和_(_)两个原因决定,火箭开始飞行时质量与燃料燃尽时质量比,相反方向,不受外力作用,所受外力远不不小于内力,系统动量守恒,喷气速度,质量比,第4页,对反冲运动理解,在系统内力作用下，系统内一部分物体向某一方向射出(或抛出)它一部分时，这个物体剩余部分将向相反方向运动，这种运动称为反冲运动,在抛射短临时间内，物体系不受外力或受外力远不不小于内力时，物体系动量是守恒实际碰到反冲运动问题一般有三种状况：,(1)系统不受外力或所受外力之和为零，满足动量守恒条件，可以用动量守恒定律处理反冲运动问题,第5页,(2)系统虽受外力作用，但内力远远不小于外力，外力可忽视，也可以用动量守恒定律处理反冲运动问题,(3)系统虽然所受外力之和不为零，系统动量并不守恒，但系统在某一方向上不受外力或外力在该方向上分力之和为零，则系统动量在该方向上分量保持不变，可以用该方向上动量守恒处理反冲运动问题,反冲运动有利也有害，有利一面我们可以应用，例如农田、园林喷灌装置、旋转反击式水轮发电机、喷气式飞机、火箭、宇航员在太空行走等等反冲运动不利一面则需要竭力去排除，例如开枪或开炮时反冲运动对射击精确性影响等,第6页,A.,B,C,D,一种不稳定原子核，质量为M，处在静止状态，当它以速度v0释放一种质量为m粒子后，则原子核剩余部分速度为(),第7页,解析：,在这个过程中原子核和它释放出粒子组成系统，满足动量守恒定律且总动量大小为零，选取,v,0,方向为正方向依据动量守恒定律有：,0,m,v,0,(,M,m,),v,v,方向与,v,0,方向相反,答案,：,C,第8页,火箭飞行原理,现代火箭是指一种靠喷射高温高压燃气获得反作用向前推进飞行器当火箭推进剂燃烧时，从尾部喷出气体具有很大动量，根据动量守恒定律，火箭获得大小相等、方向相反动量，因而发生持续反冲现象，伴随推进剂消耗火箭质量逐渐减小，加速度不停增大，当推进剂燃尽时，火箭即以获得速度沿着预定空间轨道飞行,火箭飞行能抵达最大飞行速度，重要决定于两个原因：喷气速度：现代液体燃料火箭喷气速度约为2.5 km/s，提高到34 km/s需很高技术水平质量比即火箭开始飞行质量与火箭除燃料外箭体质量之比，现代火箭能抵达质量比不超过10.,第9页,火箭喷气发动机每次喷出质量m0.2 kg气体，喷出气体相对地面速度为v1 000 m/s，设火箭初始质量M300 kg，发动机每秒喷气20次，若不计地球对它引力作用和空气阻力作用，求火箭发动机工作5 s后火箭速度达多大？,解析：以火箭(包括在5 s内要喷出气体)为系统，系统总动量守恒，以火箭运动方向为正，则5 s后火箭动量为(Mm205)v，所喷出气体动量为(m205)v.,根据动量守恒定律p1p2,得：(Mm205)v(m205)v,解得：v71.4 m/s,答案：71.4 m/s,第10页,课堂训练,1运送人造地球卫星火箭开始工作后，火箭做加速运动原因是(),A燃料燃烧推进空气，空气反作用力推进火箭,B火箭发动机将燃料产生气体向后喷出，气体反作用力推进火箭,C火箭吸入空气，然后向后喷出，空气对火箭反作用力推进火箭,D火箭燃料燃烧发热，加热周围空气，空气膨胀推进火箭,第11页,解析：火箭工作原理是运用反冲运动，是火箭燃料燃烧产生高温高压燃气从尾部迅速喷出时，使火箭获得反冲速度,答案：B,第12页,平均动量守恒,(,人船模型,),平均动量守恒,人船模型为静水中船上人向前行走时，船向后退现象，若不考虑水阻力，则人与船组成系统动量守恒我们把这一模型进行推广，两个物体均处于静止，当两个物体存在相互作用而不受外力作用时，系统动量守恒这类问题特点：两物体同时运动，同时停顿由动量守恒有：,0,m,1,v,1,m,2,v,2,则有：,m,1,m,2,0,第13页,其中 ，为该过程中平均速度因为两物体运动时间相同，则有：,m,1,t,m,2,t,0,所以可推出,m,1,s,1,m,2,s,2,0,使用上式解题时应注意式中,s,1,、,s,2,应相对于同一参考系,第14页,如图所示，安静湖面上浮着一只L6 m、质量为550 kg船，船头上站着一质量为m50 kg人，开始时，人和船均处在静止若船行进时阻力很小，问当人从船头走到船尾时，船将行进多远？,第15页,解析：,以人和船组成系统为研究对象因船行进时阻力很小，船及人所受重力与水对船浮力平衡，能够认为人在船上行走时系统动量守恒，开始时人和船都停顿，系统总动量为零；当人在船上走动时，不论人速度怎样，系统总动量都保持为零不变,取人运动方向为正方向，设人对岸速度为,v,，船对岸速度为,V,，其方向与,v,相反，由动量守恒定律有,0,m,v,(,MV,),解得两速度大小之比为：,此结果对于人在船上行走过程任一瞬时都成立,第16页,方法一：,取人在船上行走时任一极短时间,t,i,，在此时间内人和船都可视为匀速运动，此时间内人和船相对地面移动距离分别为,s,mi,v,i,t,i,和,s,Mi,V,i,t,i,，由此有：,这么人从船头走到船尾时，人和船相对地面移动总距离分别为：,s,m,s,mi,，,s,M,s,Mi,由此有：,第17页,由图中几何关系可知,s,m,s,M,L,.,这么，人从船头走到船尾时，船行进距离为：,s,M,L,代入数据有,s,M,0.5 m.,方法二：,因为对于人在船上行走过程任一时刻都有：,则在该过程中人和船平均速度应满足：,因为人和船运动时间相同，故有,同方法一，可求得,s,M,0.5 m.,第18页,2如右下图所示，质量为M，半径为R光滑半圆弧槽静止在光滑水平面上，有一质量为m小滑块从与圆心O等高处无初速度滑下，在小滑块滑到圆弧槽最低点过程中，圆弧产生位移多大？,课堂训练,第19页,解析：,设圆弧槽后退位移大小为,x,，则依据水平方向上动量守恒和平均动量守恒有：,Mx,m,(,R,x,),得,x,R,.,答案,：,R,第20页,1如下运动不属于反冲运动有(),A乒乓球碰到墙壁后弹回,B发射炮弹后炮身后退,C喷气式飞机喷气飞行,D船员划桨使船前进,基础达标,第21页,解析：在系统内力作用下，系统内一部分物体向某一方向射出(或抛出)它一部分时，这个物体剩余部分将向相反方向运动，这种运动为反冲运动,答案：A,第22页,2某人站在完全光滑冰冻河面上欲到岸边，可采用措施是(),A步行B滑行,C挥动双手 D将衣物抛向岸反方向,解析：根据反冲运动原理可知，只有向反方向抛出物体，才能获得相反速度,答案：D,第23页,3有关喷气式飞机飞行状况，如下说法对旳是(),A喷气式飞机能飞出大气层,B每秒喷出一定量气体时，喷气速度越大，飞机受到推力越大,C战斗开始前抛掉副油箱，在喷气状况相似时，可以飞得愈加紧，操作越灵活,D以上说法都不对旳,第24页,解析：,喷气飞机发动机是靠空气中氧气助燃，,A,错；每秒喷出一定量气体,m,时，设喷气速度为,v,0,，依据反冲原理,m,v,0,M,v,2,M,v,1,.,即,m,v,0,M,v,2,M,v,1,.,可见，,v,0,越大，飞机受到推力,越大，,B,正确；而惯性大小与质量相关，故,C,正确,答案,：,BC,第25页,4一炮艇在湖面上匀速行驶，忽然从船头和船尾同步向前和向后发射一颗炮弹，设两炮弹质量相似，相对于地速率相似，牵引力和阻力均不变，则船动量和速度变化状况是(),A动量不变，速度增大,B动量变小，速度不变,C动量增大，速度增大,D动量增大，速度减小,第26页,解析：整个过程动量守恒，由于两发炮弹总动量为零，因而船动量不变又由于船发射炮弹后质量变小，因此船速度增大,答案：A,第27页,5(双选）一种运动员在地面上跳远，最远可跳l，假如他立在船头，船头离 x河岸距离为l，船面与河岸表面平齐，他若从船头向岸上跳，如下说法对旳是(),A他不也许跳到岸上,B他有也许跳到岸上,C他先从船头跑到船尾，再返回船头起跳，就可以跳到岸上,D采用C中措施也无法跳到岸上,第28页,解析：立定跳远相称于斜抛运动，在地面上跳时，能跳l距离，水平分速率为vx，在船上跳时，设人相对船水平速率为vx，船对地速率为v2，人相对于地速度为v1vxv2.由于人和船系统动量守恒，因此mv1Mv2，因此人在船上跳时，人相对于船水平速率也为vx，但人相对于地水平速度为v1vxv2vx，故人不也许跳上岸来,答案：AD,第29页,6小车上固定一直杆，直杆上端用长为L细线系一质量为m小球，如图所示已知小车与直杆总质量为M，水平地面光滑将小球拉到直杆顶端等高位置释放，当小球抵达另一侧等高点时，小车后退距离为(),能力提高,第30页,解析：,小球释放后，小车向右运动，二者组成系统水平方向动量守恒，取向左为正方向，初动量为零，故,0,m,v,1,M,v,2,，因,v,1,、,v,2,一直成正比，故平均水平动量也守恒，,0,，其水平位移,0,ms,1,Ms,2,，又,s,1,s,2,2,L,，解得,s,2,L,.,答案,：,D,第31页,7质量为240 kg气球上有一质量为30 kg杂技演员，共同静止在距地面40 m高高空中，目前从气球上，放下一根不计质量绳子，以使演员沿绳子匀加速地滑向地面，求绳子至少应为多长演员才能恰好着地？空气阻力不计,解析：气球和人在互相作用时，合外力为零，故系统动量守恒，设人着地时位移为h2，并以此为正方向，令气球位移为h1，方向不知据：,s at2 v气t，,得v气 ，v人,第32页,由动量守恒定律得：,m,1,v,气,m,2,v,人,0,代入数据,240,30,0,h,1,5 m,，负值表示方向向上,则绳子长,L,40,5,45 m.,第33页,8.某人在一只静止小船上练习射击，船、人和枪(不包括子弹)及船上固定靶总质量为M，子弹质量m，枪口到靶距离为L，子弹射出枪口时相对于枪口速率恒为v，目前一颗子弹陷入靶中时，随即发射后一颗子弹，则在发射完所有n颗子弹后，小船后退距离多大？(不计水阻力),第34页,解析：,设子弹运动方向为正方向，在发射第一颗子弹过程中小船后退距离为,S,，依据题意知子弹飞行距离为,(,L,S,),，则由动量守恒定律有：,m,(,L,S,),M,(,n,1),m,S,0,解得：,S,每颗子弹射入靶过程中，小船后退距离都相同，所以,n,颗子弹全部射入过程，小船后退总距离为,nS,.,第35页,感谢您使用，退出请按ESC键,本小节结束,第36页,
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