第一篇 第四节 反冲运动.pptVIP

预习导学 第四节 反冲运动 预习导学 课堂讲义 课堂讲义 预习导学 课堂讲义 第四节 反冲运动 预习导学 第四节 反冲运动 预习导学 课堂讲义 预习导学 第四节 反冲运动 预习导学 课堂讲义 高中物理·选修3-5·粤教版 第四节 反冲运动 [目标定位]　1.认识反冲运动，能举出几个反冲运动的实例.2. 结合动量守恒定律对反冲现象做出解释；进一步提高运用动 量守恒定律分析和解决实际问题的能力.3.了解火箭的飞行原 理及决定火箭最终速度大小的因素． 一、反冲运动 1．反冲：当一个物体向某一方向射出(或抛出)其中的一部分时，这个物体的剩余部分将向相反方向运动的现象叫反冲． 2．反冲现象遵循___________定律 想一想　为什么反冲运动系统动量守恒？ 答案　反冲运动是系统内力作用的结果，虽然有时系统所受的合外力不为零，但由于系统内力远远大于外力，所以系统的总动量是守恒的． 动量守恒 二、火箭 1．工作原理：火箭的工作原理是______运动，其反冲过程_____守恒．它靠向后喷出的气流的反冲作用而获得_____的速度． 2．火箭的最大速度取决于两个条件：一是向后的________；二是________，即火箭开始飞行时的质量与__________时的质量之比．现代火箭能达到的质量比不超过__. 反冲 动量 向前 喷气速度 质量比 燃料燃尽 10 一、对反冲运动的理解 ?1．反冲运动的特点及遵循的规律 (1)特点：是物体之间的作用力与反作用力产生的效果． (2)条件： ①系统不受外力或所受外力之和为零； ②内力远大于外力； ③系统在某一方向上不受外力或外力分力之和为零； (3)反冲运动遵循动量守恒定律． 2．讨论反冲运动应注意的两个问题 (1)速度的反向性：对于原来静止的整体，抛出部分具有速度时，剩余部分的反冲速度与抛出部分必然相反． (2)速度的相对性：一般都指对地速度． 【例1】　(单选)质量相等的A、B两球 之间压缩一根轻质弹簧，静置于光 滑水平桌面上，当用板挡住小球A 而只释放B球时，B球被弹出落到 距桌边水平距离为s的地面上，如图1－4－1所示．若再次以相同力压缩该弹簧，取走A左边的挡板，将A、B同 时释放，则B球的落地点距桌边 (　　) 图1－4－1 答案　D 针对训练　如图1－4－2所示是一门旧式大炮，炮车和炮弹的质量分别是M和m，炮筒与地面的夹角为α，炮弹出口时相对于地面的速度为v0.不计炮车与地面的摩擦，求炮身向后反冲的速度v为________． 图1－4－2 二、火箭的原理 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． 【例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.设火箭质量M＝300 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？ 答案　(1)2 m/s　(2)13.5 m/s 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． 借题发挥　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反的． 三、反冲运动的应用——“人船模型” 1．“人船模型”问题 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 【例3】如图1－4－3所示，长为L、质量为M的小船停在静水中，质量为m的人从静止开始从船头走到船尾，不计水的阻力，求船和人相对地面的位移各为多少？ 图1－4－3 借题发挥　“人船模型”是利用平均动量守恒求解的一类问题，解决这类问题应明确： (1)适用条件： ①系统由两个物体组成且相互作用前静止，系统总动量为零； ②在系统内发生相对运动的过程中至少有一个方向的动量守恒(如水平方向或竖直方向)． (2)画草图：解题时要画出各物体的位移关系