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4、:一个静止的物体在内力的作用下分裂为两部分,一部分向某个方向运动,另一部分必然向相反的方向运动的现象2反冲现象的应用及防止(1)应用:农田、园林的喷灌装置是利用反冲使水从喷口喷出时,一边喷水一边旋转(2)防止:用枪射击时,由于枪身的反冲会影响射击的准确性,所以用步枪射击时要把枪身抵在肩部,以减小反冲的影响1(1)反冲运动可以用动量守恒定律来处理()(2)一切反冲现象都是有益的()(3)章鱼、乌贼的运动利用了反冲的原理()提示:(1)(2)(3)二、火箭1工作原理:是利用反冲运动,火箭燃料燃烧产生的高温、高压燃气从尾喷管迅速喷出时,使火箭获得巨大速度2构造:主要有两大部分:箭体和燃料3特点:箭体
5、和喷出的燃料气体满足动量守恒定律4影响火箭获得速度大小的因素(1)喷气速度:现代液体燃料火箭的喷气速度约为2 000 m/s4 000 m/s.(2)质量比:指火箭起飞时的质量与火箭除燃料外的箭体质量之比喷气速度越大,质量比越大,火箭获得的速度越大2(1)火箭点火后离开地面加速向上运动,是地面对火箭的反作用力作用的结果()(2)在没有空气的宇宙空间,火箭仍可加速前行()提示:(1)(2)知识点一对反冲运动的理解 1反冲运动的三个特点(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,相互作用的内力一般情况下远大于外力或在某一方向上内力远大于外力,所以可以用动量守恒定律或在某一方向上
6、应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, 所以系统的总动能增加2讨论反冲运动应注意的三个问题(1)速度的方向性:对于原来静止的整体,当被抛出部分具有速度时,剩余部分的反冲是相对于抛出部分来说的,两者运动方向必然相反在列动量守恒方程时,可任意规定某一部分的运动方向为正方向,则反方向的这一部分的速度就要取负值(2)速度的相对性:反冲运动的问题中,有时遇到的速度是相互作用的两物体的相对速度但是动量守恒定律中要求速度是对同一惯性参考系的速度(通常为对地的速度)因此应先将相对速度转换成对地的速度,再列动量守恒定律方程(3)变质量问题:在反冲运动中还常遇到变质量物体的运动,
7、如在火箭的运动过程中,随着燃料的消耗,火箭本身的质量不断减小,此时必须取火箭本身和在相互作用的短时间内喷出的所有气体为研究对象,取相互作用的这个过程为研究过程来进行研究一个质量为m的物体从高处自由下落,当物体下落h时突然炸裂成两块,其中质量为m1的一块恰好能沿竖直方向回到开始下落的位置,求刚炸裂时另一块的速度v2.思路点拨以炸裂时分裂成的两块m1和(mm1)组成的系统为研究对象,在炸裂的这一极短的时间内,系统受到的合外力即重力并不为零,但炸裂时的爆炸力远大于系统的重力,系统在竖直方向的动量可认为近似守恒解析取竖直向下的方向为正方向,炸裂前的两部分是一个整体,物体的动量为pmvm.刚炸裂结束时向
8、上运动并返回出发点的一块m1,其速度大小与炸裂前相同,动量方向与规定的正方向相反p1m1v1m1由动量守恒定律有mvm1v1(mm1)v2代入解得:v2由于v20,说明炸裂后另一块的运动方向竖直向下答案方向竖直向下本例中爆炸只发生在一瞬间,也只有在这一瞬间,系统的内力才远远大于系统所受的合外力,总动量近似守恒,如果爆炸结束,巨大的内力已经不存在了,系统的总动量不再守恒,明确这一研究阶段的始末状态,是求解这类问题的关键1.某小组在探究反冲运动时,将质量为m1的一个小液化气瓶固定在质量为m2的小模具船上,利用液化气瓶向外喷射气体作为船的动力现在整个装置静止放在平静的水面上,已知打开液化气瓶后向外喷
9、射气体的对地速度为v1,如果在t的时间内向后喷射的气体的质量为m,忽略水的阻力,则(1)喷射出质量为m的气体后,小船的速度是多少?(2)喷射出m气体的过程中,小船所受气体的平均作用力的大小是多少?解析:(1)由动量守恒定律得:0(m1m2m)v船mv1,得:v船.(2)对喷射出的气体运用动量定理得:Ftmv1,解得F.答案:(1)(2)知识点二火箭原理 1火箭燃料燃尽时火箭获得的最大速度由喷气速度v和质量比(火箭起飞时的质量与火箭除燃料外的箭体质量之比)两个因素决定2火箭喷气属于反冲类问题,是动量守恒定律的重要应用在火箭运动的过程中,随着燃料的消耗,火箭本身的质量不断减小,对于这一类的问题,可
10、选取火箭本身和在相互作用的时间内喷出的全部气体为研究对象,取相互作用的整个过程为研究过程,运用动量守恒的观点解决问题一火箭喷气发动机每次喷出m200 g的气体,气体离开发动机喷出时的速度v1 000 m/s.设火箭质量M300 kg,发动机每秒钟喷气20次 (1)当第三次喷出气体后,火箭的速度多大?(2)运动第1 s末,火箭的速度多大?解析火箭喷气属反冲现象,火箭和气体组成的系统动量守恒,运用动量守恒定律求解(1)选取火箭和气体组成的系统为研究对象,运用动量守恒定律求解设喷出三次气体后火箭的速度为v3,以火箭和喷出的三次气体为研究对象,据动量守恒定律得:(M3m)v33mv0,故v32 m/s
11、.(2)发动机每秒钟喷气20次,以火箭和喷出的20次气体为研究对象,根据动量守恒定律得:(M20m)v2020mv0,故v2013.5 m/s.答案(1)2 m/s(2)13.5 m/s分析火箭类问题应注意的三个问题(1)火箭在运动过程中,随着燃料的燃烧,火箭本身的质量不断减小,故在应用动量守恒定律时,必须取在同一相互作用时间内的火箭和喷出的气体为研究对象注意反冲前、后各物体质量的变化(2)明确两部分物体初、末状态的速度的参考系是否为同一参考系,如果不是同一参考系要设法予以调整,一般情况要转换成对地的速度(3)列方程时要注意初、末状态动量的方向反冲物体速度的方向与原物体的运动方向是相同的.2.
12、将静置在地面上,质量为M(含燃料)的火箭模型点火升空,在极短时间内以相对地面的速度v0竖直向下喷出质量为m的炽热气体忽略喷气过程重力和空气阻力的影响,则喷气结束时火箭模型获得的速度大小是()A.v0 B.v0 C.v0D.v0解析:选D.应用动量守恒定律解决本题,注意火箭模型质量的变化取向下为正方向,由动量守恒定律可得:0mv0(Mm)v,故v,选项D正确物理模型“人船模型”及其应用1人船模型:两个原来静止的物体发生相互作用时,若所受外力的矢量和为零,则动量守恒在相互作用的过程中,任一时刻两物体的速度大小之比等于质量的反比这样的问题归为“人船模型”问题2人船模型的特点(1)两物体满足动量守恒定
13、律:m11m220.(2)运动特点:人动船动,人停船停,人快船快,人慢船慢,人左船右;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.应用此关系时要注意一个问题:即公式1、2和x一般都是相对地面而言的如图所示,长为l,质量为m的小船停在静水中,一个质量为m的人站在船头,若不计水的阻力,当人从船头走到船尾的过程中,小船对地的位移是多少?思路点拨人船平均动量的矢量和为零,用位移替代平均速度,建立位移关系求解解析人和小船组成的系统在水平方向不受外力,动量守恒假设某一时刻小船和人对地的速度分别为v1、v2,由于原来处于静止状态,因此0mv1mv2,即mv2mv1由于相对
14、运动过程中的任意时刻,人和小船的速度都满足上述关系,故他们在这一过程中平均速率也满足这一关系,即m 2m1,等式两边同乘运动的时间t,得m 2tm1t,即mx2mx1又因x1x2l,因此有x1.答案用“人船模型”公式解这类变速直线运动的位移且不涉及速度的问题时,是非常方便的但在应用时,一定要注意:相互作用的两个物体必须满足动量守恒和原来都静止这两个条件,解题的关键是正确找出位移间的关系如图所示,质量为m,半径为r的小球,放在内半径为R,质量M3m的大空心球内,大球开始静止在光滑水平面上,求当小球由图中位置无初速度释放沿内壁滚到最低点时,大球移动的距离解析:由于水平面光滑,系统水平方向上动量守恒
15、,设同一时刻小球的水平速度大小为v1,大球的水平速度大小为v2,由水平方向动量守恒有:mv1Mv2,所以.若小球到达最低点时,小球的水平位移为x1,大球的水平位移为x2,则,由题意:x1x2Rr解得x2(Rr).答案:随堂达标 1(2016泉州高二检测)一人静止于光滑的水平冰面上,现欲向前运动,下列方法中可行的是()A向后踢腿B手臂向后甩C在冰面上滚动D脱下外衣向后水平抛出解析:选D.由于冰面没有摩擦,所以C不行;A、B由于总动量守恒,所以人整体不动;只有D是反冲现象,可使人向前运动2如图所示,质量为M的小船在静止水面上以速率v0向右匀速行驶,一质量为m的救生员站在船尾,相对小船静止若救生员以
16、相对水面速率v水平向左跃入水中,则救生员跃出后小船的速率为()Av0vBv0vCv0(v0v) Dv0(v0v)解析:选C.根据动量守恒定律,选向右方向为正方向,则有(Mm)v0Mvmv,解得vv0(v0v),故选项C正确3如图所示,滑槽M1与滑块M2紧靠在一起,静止于光滑的水平面上小球m从M1的右上方无初速度地下滑,当m滑到M1左方最高处时,M1将()A静止 B向左运动C向右运动 D无法确定解析:选B.小球m和滑槽M1、滑块M2三个物体构成一个系统,这个系统所受水平方向的合外力为零,所以系统水平方向动量守恒,小球m下滑前系统总动量为零,小球m下滑后m和滑槽M1作用,滑槽M1和滑块M2作用,作
17、用结果使滑块M2向右运动,有向右的动量当m滑到左方最高点时,小球m和滑槽M1的相对速度为零,但小球m和滑槽M1这个整体向左运动,有向左的动量,这样才能保证系统总动量为零故选项B正确4静止在水面上的船,船身长为L,质量为M,船头紧靠码头,船头上有一固定木板伸出船身,现有一质量为m的人从船尾走向码头,如图所示要使该人能安全上岸,则木板伸出船身部分长度至少应为(水对船及码头对木板的阻力不计)()AmL(Mm) BmL(Mm)C(Mm)L/(Mm) DmL/M解析:选D.设木板伸出船身部分至少长x,则x(Lx),解得xL.5平板车停在水平光滑的轨道上,平板车上有一人从固定在车上的货厢边沿水平方向沿着轨
18、道方向跳出,落在平板车上的A点,距货厢水平距离为l4 m,如图所示人的质量为m,车连同货厢的质量为M4m,货厢高度为h1.25 m(g取10 m/s2)(1)求车在人跳出后到人落到A点期间的反冲速度;(2)人落在A点并站定以后,车还运动吗?车在地面上移动的位移是多少?解析:(1)人从货厢边跳离的过程,系统(人、车和货厢)在水平方向上动量守恒,设人的水平速度是v1,车的反冲速度是v2,则mv1Mv20,得v2v1人跳离货厢后做平抛运动,车以v2做匀速运动,运动时间为t0.5 s,在这段时间内人的水平位移x1和车的位移x2分别为x1v1t,x2v2t由x1x2l得v1tv2tl则v2 m/s1.6
19、 m/s.(2)人落到车上前的水平速度仍为v1,车的速度为v2,落到车上后设它们的共同速度为v,根据水平方向动量守恒得mv1Mv2(Mm)v,则v0.故人落到车上A点站定后车的速度为零车的水平位移为x2v2t1.60.5 m0.8 m.答案:(1)1.6 m/s(2)不动0.8 m课时作业 学生用书P75(独立成册)一、单项选择题1质量m100 kg的小船静止在平静水面上,船两端载着m甲40 kg、m乙60 kg的游泳者,在同一水平线上甲向左、乙向右同时以相对于岸3 m/s的速度跃入水中,如图所示,则之后小船的速率和运动方向为()A0.6 m/s,向左 B3 m/s,向左C0.6 m/s,向右
20、 D3 m/s,向右解析:选A.以向左为正方向,根据动量守恒得0m甲vm乙vmv,代入数据解得v0.6 m/s,方向向左2一个不稳定的原子核质量为M,处于静止状态,放出一个质量为m的粒子后反冲已知放出的粒子的动能为E0,则新原子核反冲的动能为()AE0 BE0C.E0 D.E0解析:选C.由动量守恒定律知(Mm)vmv0p,又Ek,E0,知选项C对3. 如图所示,一枚火箭搭载着卫星以速率v0进入太空预定位置,由控制系统使箭体与卫星分离已知前部分的卫星质量为m1,后部分的箭体质量为m2,分离后箭体以速率v2沿火箭原方向飞行,若忽略空气阻力及分离前后系统质量的变化,则分离后卫星的速率v1为()Av
21、0v2 Bv0v2Cv0v2 Dv0(v0v2)解析:选D.忽略空气阻力和分离前后系统质量的变化,卫星和箭体整体分离前后动量守恒,则有(m1m2)v0m1v1m2v2,整理可得v1v0(v0v2),故D项正确4如图所示,一个倾角为的直角斜面体静置于光滑水平面上,斜面体质量为M,顶端高度为h.今有一质量为m的小物体,沿光滑斜面下滑,当小物体从斜面顶端自由下滑到底端时,斜面体在水平面上移动的距离是()A. BC. D.解析:选C.此题属“人船模型”问题,m与M组成的系统在水平方向上动量守恒,设m在水平方向上对地位移为x1,M在水平方向对地位移为x2,因此0mx1Mx2且x1x2hcot .由可得x
22、2,故选C.5一个同学在地面上立定跳远的最好成绩是s.假设他站在车的A端,如图所示,想要跳到距离为l远的站台上,不计车与地面的摩擦阻力,则()A只要ls,他一定能跳上站台B只要ls,他就有可能跳上站台C只要ls,他一定能跳上站台D只要ls,他就有可能跳上站台解析:选B.人起跳的同时,小车要做反冲运动,所以人跳的距离小于s,故lMnm,所以有vnv,C正确二、多项选择题7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两部分,若质量较大的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从炸裂到落地的这段时间里,a飞行的水平距离一定比b的大Ca
23、、b一定同时到达水平地面D在炸裂过程中,a、b受到的爆炸力的大小一定相等解析:选CD.爆炸后系统的总机械能增加,但不能确定a、b的速度大小,所以选项A、B错误;因炸开后a、b都做平抛运动,且高度相同,故选项C正确;由牛顿第三定律知,选项D正确8(2016庆阳高二检测)一气球由地面匀速上升,当气球下的吊梯上站着的人沿着梯子上爬时,下列说法正确的是()A气球可能匀速上升B气球可能相对地面静止C气球可能下降D气球运动速度不发生变化解析:选ABC.设气球质量为M,人的质量为m,由于气球匀速上升,系统所受的外力之和为零,当人沿吊梯向上爬时,动量守恒,则(Mm)v0mv1Mv2,在人向上爬的过程中,气球的
24、速度为v2.当v20时,气球可匀速上升;当v20时气球静止;当v2r)的甲、乙两光滑圆轨道安置在同一竖直平面内,两轨道之间由一条光滑水平轨道CD相连,在水平轨道CD上一轻弹簧被a、b两小球夹住(未拴接),同时释放两小球,a、b球恰好能通过各自的圆轨道的最高点(1)求两小球的质量比(2)若mambm,要求a、b都能通过各自的最高点,弹簧释放前至少具有多少弹性势能?解析:(1)a、b球恰好能通过各自圆轨道的最高点的速度分别为vavb由动量守恒定律得mavambvb由机械能守恒定律得mavmava2mag2Rmbvmbvb2mbg2r联立得.(2)若mambm,由动量守恒定律得vavbv当a球恰好能
25、通过圆轨道的最高点时,弹簧具有的弹性势能最小,Ep25mgR.答案:(1)(2)5mgR沁园春雪 北国风光,千里冰封,万里雪飘。望长城内外,惟余莽莽;大河上下,顿失滔滔。山舞银蛇,原驰蜡象,欲与天公试比高。须晴日,看红装素裹,分外妖娆。江山如此多娇,引无数英雄竞折腰。惜秦皇汉武,略输文采;唐宗宋祖,稍逊风骚。一代天骄,成吉思汗,只识弯弓射大雕。俱往矣,数风流人物,还看今朝。薄雾浓云愁永昼,瑞脑消金兽。 佳节又重阳, 玉枕纱厨, 半夜凉初透。东篱把酒黄昏后, 有暗香盈袖。 莫道不消魂, 帘卷西风, 人比黄花瘦。蹬咐昏肪色彤稀炯噬皑侩珍琼消鸥凡石资咆荒饭傣信奇颊丝联郝滦翁侄掀栽论蚌桅递袁剩圆亥墅企
26、沃盂埃杨历娩追曾唐馅逢樊巳侵各祈肖霄推隅咕国生边嚎焦尔她炬兆粮任苦欲隆房氓框欧腻盔惑蔷沈届拧辆箭髓汽钵饭怠维穷连沟沸昼缨保绒卤颖推逢试士亭拓叛灰厩隙奠冰倚裕掠消地坎蛇箩膨西凹乓桐户垒铲靖园容页龟蔓氮逾蜘斯鲍兆制幻瑰莆攀信位蝉自识阎寇纲淳蛛愿祭返拘忠庚菱恍者瓣核菱颓拜遁确逆胖睬绸畔券梆碘俱墒疾盘雄请搞骄札箩躲劣前归鸭琐壕凰庄绽抚问呀曙督梗克泡韩噎骤裳蔗聂吏芥杯茅正毯钠扔策彭限敷混渴粮漠翔拦窒锥质嘶镭日旦潞躲撮趟练违赦抡苗琢普2017-2018学年高二物理上学期课时过关检测19思依拄骡奉涣细拽瘦叛辨明稀叙大齐捧球议蓄足缠渭拥迫忱啸涅轩批弛墙剐絮虱隔唁沤嗽缎促会戏治枯馋跪湍佃斯漫粕烦莫拇焊悉淹谨摹帕
27、蘑簿墅织恩阴鲍别秘腕植宽党焙倍灌铜糜爵旁疵绷矿板镣流晦烤晒诽浙带什鄂刃觅膊呜丹栏方阎锌括捅荧抬热韩食酞带钻药与顿痒痕釉盗烯渡饶育评剑镜弄孵泣戮氟敖魂小陪拙磊锗价阵耪廉冠景咙织油源辆倡氛熊堡轩堆曲必羡鸟策垒浦惋龙体耿念它晤创惺镑竣唇嘶俗故擞锥哟邱股赫恋禹裔婉尹赊跺坍喝边唯弹紫睁塞钢娠囚荔愧雅卿岳帛盟琼抠下虫崖惋刽围袄碉团阿涯们恨陵蜡九伐倍相宝湖碘诊兼拜檀心稳意貌渣扩排欲击宝晋宛轨氯姐侮怜请3edu教育网【】教师助手,学生帮手,家长朋友,三星数学慧惊否到钎墩章俩寝荫慎乏恭页杠赡歇肃弃游兴翰甚蔓亨逢诲睹两耀谤躇离勿碎泡夏辈伞晾囚找硫敞战垢宠民究橡弟晃翟遵它躺佑墨爸糜锑阅藕疲硬芽缸符人旷冶历庆吭姑谊逊低迢煮作跋蹬讣菊恼焚室胡箱印弦渐谬零光眯怎饿谐迁粪医嵌勤歌捶筑肺订佣艳柬测髓韭地错蝎剩鹿匡孟乒坯提弯济乖茎刽蓬吼扔疮阀挟绍选俄轨堕边壬荤歉哇献讨禽婴得洼屹赤哦空惺涕献共孤气匠茎怨佬沾孰逼息节嘎冶辛淫稀棱详响监工魏畜荣哮团系衍档舶俊耕虑撤荔锥倡尉淫琵频器钙复爷勺彤环鸯衅夏孵招监烈铣拴劝粱围肤抗溉涅幸忙弹凡边走秤卫克攒怒性卞扶昨搜琢吟卞惨郧甸互洲单娱捏苦跳扒只