内容正文:
第四节 反冲运动
知识回顾
1.动量守恒定律内容?
2.动量守恒定律适用的条件?
系统所受的合外力为零
系统内力远大于外力
某一方向合外力分量为零或者内力远大于外力,这一方向的动量守恒。
实验演示1
新课引入
实验演示
释放气球
演示实验2
气球动力小车
提问:刚才演示实验有物体间相互作用吗?
能分清楚哪些物体之间相互作用呢?
气球和喷出气体相互作用
气球小车和喷出气体相互作用
一、反冲运动
当一个物体向某一方向射出(或抛出)其中一部分时,这个物体剩余部分物体将向相反方向运动。
要点:(1)内力作用下
(2)一个物体分为两个部分
(3)两部分运动方向相反
分析反冲运动的理论依据
反冲运动和碰撞、爆炸相似,相互作用力一般很大,一般满足内力>>外力,所以反冲运动可用动量守恒定律来处理。
下列哪些是反冲运动,并且符合动量守恒定律
孔明灯
火箭弹
沙漏
例1 反冲小车放在水平玻璃上,点燃蜡烛,水蒸气将橡皮塞冲出,小车沿着相反方向运动。如果小车的总质量是M=3kg,水平喷出的橡皮塞的质量是m=0.1kg,橡皮塞喷出时速度v=2.9m/s,求小车的反冲速度。
解
小车和橡皮塞组成系统,所受合外力之和为零。
根据动量守恒定律
负号表示小车运动方向与橡皮塞的运动方向相反
1、一个静止的、不稳定的原子核的质量为 ,当它放射出一个质量为m,速度为v的粒子后,剩余部分获得的反冲速度大小为( )
C
练习
提问:反冲运动在生活中很常见,你们可以列举出哪些例子呢?
喷气飞机飞行、火箭、烟花、开枪射击等等
实验演示3
易拉罐模拟反冲运动
反击式水轮机的转轮
反冲运动的应用
反冲运动的防止
肩部抵住枪托,减小枪支的反冲速度,可以提高射击精确度。
三、反冲运动重要应用——火箭
古代火箭
现代火箭
火箭的主要用途
火箭作为运载工具,可以发射洲际导弹,人造卫星,宇宙飞船等
例2 火箭飞行的最大速度是由什么因素决定的?设火箭发射前的总质量是M,燃料燃尽后的质量为m,火箭燃气的喷射速度为v,燃料尽后火箭的飞行速度为 。
解
在火箭发射过程中,内力远大于外力,所以动量守恒。取火箭的速度方向为正方向。
根据动量守恒定律
所以
喷气速度v越大, 越大,
火箭飞行速度就越大
m
M-m
V
正方向
2、采取下列哪些措施有利于增加喷气式飞机的飞行速度( )
A、使喷出的气体速度更大
B、使喷出的气体温度更高
C、使喷出的气体质量更大
D、使喷出的气体密度更小
AC
练习
影响火箭飞行速度的主要因素
a.喷气速度V
b.质量比
(火箭起飞时质量M与燃料燃尽时质量m之比)
提高喷气速度
高质量燃料(液氢液氧)
提高质量比
多级火箭(一般三级火箭)
提高火箭运行速度的方法
运载物
第三级
第二级
第一级
中国现代火箭
演示实验4 旋转火箭
世界上著名火箭
土星五号
课堂小结
1、知道什么是反冲运动,能找出生活当中反冲的例子。
2、应用动量守恒定律来处理反冲运动的问题
3、了解火箭构造和原理,知道影响火箭的因素
如果一个物体要有持久的加速度,可以采取什么措施呢?
课后思考
课后作业 讨论与交流
在例1若橡皮塞喷出时速度大小不变,方向与水平方向成600角,求小车的反冲速度?
解
下车与橡皮塞为系统,所受合外力在水平方向上分量为零。
根据动量守恒定律
负号表示小车运动方向与橡皮塞的运动方向相反
所以
V
再见!
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