- 1、本文档共16页,可阅读全部内容。
- 2、有哪些信誉好的足球投注网站(book118)网站文档一经付费(服务费),不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
- 3、本站所有内容均由合作方或网友上传,本站不对文档的完整性、权威性及其观点立场正确性做任何保证或承诺!文档内容仅供研究参考,付费前请自行鉴别。如您付费,意味着您自己接受本站规则且自行承担风险,本站不退款、不进行额外附加服务;查看《如何避免下载的几个坑》。如果您已付费下载过本站文档,您可以点击 这里二次下载。
- 4、如文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“版权申诉”(推荐),也可以打举报电话:400-050-0827(电话支持时间:9:00-18:30)。
- 5、该文档为VIP文档,如果想要下载,成为VIP会员后,下载免费。
- 6、成为VIP后,下载本文档将扣除1次下载权益。下载后,不支持退款、换文档。如有疑问请联系我们。
- 7、成为VIP后,您将拥有八大权益,权益包括:VIP文档下载权益、阅读免打扰、文档格式转换、高级专利检索、专属身份标志、高级客服、多端互通、版权登记。
- 8、VIP文档为合作方或网友上传,每下载1次, 网站将根据用户上传文档的质量评分、类型等,对文档贡献者给予高额补贴、流量扶持。如果你也想贡献VIP文档。上传文档
第6节反冲现象火箭
学习目标1.知道什么是反冲运动;知道火箭的工作原理。2.能利用动量守恒定律解释反冲现象。3.知道人船模型可以看成反冲运动问题处理。
知识点一反冲现象
你知道章鱼、乌贼是怎样游动的吗?它们先把水吸入体腔,然后用力压水,通过身体前面的孔将水喷出,使身体很快地运动。章鱼能够调整喷水的方向,这样可以使得身体向任意方向前进。章鱼游动时体现了什么物理原理?
提示章鱼喷水后会获得与喷出的水反方向的冲量,从而获得前进的速度,这就是反冲现象。
1.反冲
(1)实例分析:发射炮弹时,炮弹从炮筒中飞出,炮身则向后退。这种情况由于系统内力很大,外力可忽略,满足动量守恒定律。射击前,炮弹静止在炮筒中,它们的总动量为0。炮弹射出后以很大的速度向前运动,根据动量守恒定律,炮身必将向后运动。
(2)定义:发射炮弹时,炮弹从炮筒中飞出,炮身则向后退。炮身的这种后退运动叫作反冲。
(3)规律:反冲现象中,系统内力很大,外力可忽略,满足动量守恒定律。
2.反冲现象的防止及应用
(1)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,以减少反冲的影响。
(2)应用:农田、园林的喷灌装置利用反冲使水从喷口喷出时,一边喷水一边旋转。
3.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,所以两部分组成的系统动量守恒或在某一方向动量守恒。
(3)反冲运动中,由于有其他形式的能转化为机械能,所以系统的机械能增加。
【思考】
以下三个实例中是不是利用了反冲原理?
提示电风扇吹风不是反冲,火箭喷气升空和飞机喷气加速都是利用了反冲原理。
例1如图,反冲小车静止放在水平光滑玻璃上,点燃酒精灯,水蒸气将橡皮塞水平喷出,小车沿相反方向运动。如果小车运动前的总质量M=3kg,水平喷出的橡皮塞的质量m=0.1kg(水蒸气质量忽略不计)。
(1)若橡皮塞喷出时获得的水平速度v=2.9m/s,求小车的反冲速度;
(2)若橡皮塞喷出时速度大小仍为2.9m/s,方向与水平方向成60°角,求小车的反冲速度(小车一直在水平方向运动)。
答案(1)0.1m/s方向与橡皮塞水平运动方向相反(2)0.05m/s方向与橡皮塞水平分运动的方向相反
解析(1)小车和橡皮塞组成的系统所受外力之和为零,系统总动量为零。以橡皮塞运动的方向为正方向,根据动量守恒定律,有
mv+(M-m)v′=0
解得v′=-eq\f(m,M-m)v=-eq\f(0.1,3-0.1)×2.9m/s=-0.1m/s
负号表示小车运动方向与橡皮塞水平运动的方向相反,反冲速度大小是0.1m/s。
(2)小车和橡皮塞组成的系统水平方向动量守恒,以橡皮塞运动的水平分运动方向为正方向,有
mvcos60°+(M-m)v″=0
解得v″=-eq\f(mvcos60°,M-m)=-eq\f(0.1×2.9×0.5,3-0.1)m/s
=-0.05m/s
负号表示小车运动方向与橡皮塞运动的水平分运动方向相反,反冲速度大小是0.05m/s。
反冲现象中应注意的三个问题
(1)速度的方向性:对于原来静止的整体,可任意规定某一部分的运动方向为正方向,则反方向的另一部分的速度就要取负值。
(2)速度的相对性:反冲问题中,若已知相互作用的两物体的相对速度,应先将相对速度转换成相对地面的速度,再根据动量守恒定律列方程。
(3)变质量问题:在反冲运动中常遇到质量变化的情况,此时应注意研究对象质量的变化。
训练1(2024·浙江学军中学月考)如图所示,火炮车连同炮弹的总质量为M,当炮管水平时,火炮车在水平路面上以v1的速度向右匀速行驶,发射一枚质量为m的炮弹后,火炮车的速度变为v2,仍向右行驶,则炮弹相对炮筒的发射速度v0为()
A.eq\f(Mv1,m) B.eq\f(M(v1-v2),m)
C.eq\f(Mv2,m) D.eq\f(mv1,M)
答案B
解析火炮车水平匀速行驶时,水平方向上所受外力为零,系统动量守恒,设向右为正方向,炮弹发射前系统的动量之和为Mv1,发射后系统的动量之和为(M-m)v2+m(v0+v2),则Mv1=(M-m)v2+m(v0+v2),解得v0=eq\f(Mv1-(M-m)v2,m)-v2=eq\f(M(v1-v2),m),选项B正确,A、C、D错误。
知识点二火箭
1.工作原理:应用了反冲的原理,火箭靠喷出气流的反冲作用而获得巨大的速度。
2.影响火箭获得速度大小的因素
设火箭飞行时在极短时间Δt内喷射燃气的质量为Δm,相对喷气前火箭的速度是u,喷出燃气后火箭的质量是m,在一次
文档评论(0)