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第一章 碰撞与动量守恒 1.4 反冲运动（第1课时） 编写：钟生文 时间：2014-2-26 【学习目标】 1、了解什么是反冲运动和反冲运动在生产、生活中的运用 2、理解反冲运动遵循的规律 3、知道火箭的飞行原理和主要用途,了解我国航天技术的发展 【学习重点】 熟练掌握应用动量守恒定律分析和解释物理现象的能力 【知识要点】 一、反冲运动 1、定义：一个静止的物体在 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 方向运动的现象。 2、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机械能，所以系统的动能增加 3、反冲运动的实质是 作用力与反作用力的效果 。 例题1、反冲小车静止放在水平玻璃上，小车总质量（包括橡皮塞）M＝3kg，水平喷出质 量m=0.1kg的橡皮塞，橡皮塞喷出时速度v＝2.9m／s，求小车的反冲速度？ 解题步骤总结： （1）确定研究对象组成的系统，判断是否满足动量守恒定律的应用条件； （2）规定正方向，找到系统的初、末态的动量； （3）根据动量守恒定律列方程（注意质量的变化，速度的方向） （4）解方程（注意统一单位） 变式1、质量为M炮弹车静止在水平地面上，炮筒与水平方向的夹角为，当炮弹车发射发射一枚质量为m，对地速度为的炮弹后，炮弹车的速度为 。 思考问题1：列举生活中常见的反冲现象有哪些？ 二、火箭 思考问题2：喷气飞机和火箭的原理是什么？是靠什么作用而获得巨大速度的？ 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，使火箭获得巨大的速度。 例题2、设火箭发射前的总质量为M，燃料燃尽后的质量为m，火箭燃气的喷射速度为v，试求燃料燃尽后火箭的飞行速度？ 思考问题3：由题目试着分析影响火箭飞行速度的因素是什么？ ①、喷气速度 ②、质量比 变式2、一火箭喷气发动机每次喷出m=200 g的气体,气体离开发动机喷出时的速度v=1 000 m/s(相对地面),设火箭质量M=300 kg,发动机每秒喷气20次.求当第三次气体喷出后,火箭的速度为多大? 解：选取整体为研究对象,运用动量守恒定律求解.设喷出三次气体后火箭的速度为,以火箭和喷出的三次气体为研究对象,由动量守恒定律,有 代入数据解得： 【达标训练】 1．(单选)某人站在完全光滑的水平冰冻河面上欲到岸边，可采取的方法是(　　) A．步行 B．滑行 C．挥动双手 D．将衣物抛向岸的反方向 解析：选D.根据反冲运动的原理可知，只有向反方向抛出物体，才能获得靠岸的速度． ．(单选)一炮艇在湖面上匀速行驶，突然从船头和船尾同时向前和向后发射一颗炮弹，设两炮弹质量相同，相对于地的速率相同，牵引力和阻力均不变，则船的动量和速度的变化情况是(　　) 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 解析：选A.整个过程动量守恒，由于两发炮弹的总动量为零，因而船的动量不变．又因为船发射炮弹后质量变小，因此船的速度增大． ．(选)下列属于反冲运动的是(　　) A．向后划水，船向前运动B．用枪射击时，子弹向前飞，枪身后退 C．用力向后蹬地，人向前运动D．水流过水轮机时，水轮机旋转方向与水流出方向相反 解析：选BD.反冲运动是物体在内力作用下分为两部分，其运动方向相反，A选项是桨与外部水的作用，C选项是人脚与外部地面的作用，都不属于反冲；B选项中子弹与枪身是系统中的两部分，D选项中水流过水轮机内部，是系统中的两部分，B、D正确．．(单选)(2011年高考四川卷)如图1－4－7是“神舟”系列航天飞船返回舱返回地面的示意图，假定其过程可简化为：打开降落伞一段时间后，整个装置匀速下降，为确保安全着陆，需点燃返回舱的缓冲火箭，在火箭喷气过程中返回舱做减速直线运动，则(　　) A．火箭开始喷气瞬间伞绳对返回舱的拉力变小 B．返回舱在喷气过程中减速的主要原因是空气阻力 C．返回舱在喷气过程中所受合外力可能做正功D．返回舱在喷气过程中处于失重状态 解析：选A.火箭开始喷气瞬间，返回舱受到向上的反作用力，所受合外力向上，故伞绳的拉力变小，所以选项A正确；返回舱与降落伞组成的系统在火箭喷气前受力平衡，喷气后减速的主要原因是受到喷出气体的反作用力，故选项B错误；返回舱在喷气过程中做减速直线运动，故合外力一定做负功，选项C错误；返回舱喷气过程中产生竖直向上的加速度，故应处于超重状态，选项D错误． (单选)A．要小剩下物体的质量才能获得反