内容正文:
第一章 动量守恒定律
物理选择性 必修第一册
菜 单
6 反冲现象 火箭
第一章 动量守恒定律
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菜 单
[学业要求与核心素养]
1.了解反冲运动及反冲运动的典型事例。
2.能够应用动量守恒定律分析反冲运动问题。
3.了解火箭的飞行原理及决定火箭最终速度大小的因素。
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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________的方向运动的现象。
一、反冲
内力
相反
自主预习·基础落实
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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_______。
(2)防止:用枪射击时,由于枪身的反冲会影响射击的_______,所以用步枪射击时要把枪身抵在____,以减小反冲的影响。
旋转
准确性
肩部
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1.工作原理:是利用________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:箭体和喷出的燃料气体满足_________定律。
二、火箭
反冲
动量守恒
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4.影响火箭获得速度大小的因素
火箭喷出的燃气的速度v_______,火箭喷出物质的质量与火箭本身质量之比_______,火箭获得的速度Δv就越大。
越大
越大
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1.判断下列说法的正误。
(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。(√)
[自我诊断]
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(4)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。(×)
(5)在没有空气的宇宙空间,火箭仍可加速前行。(√)
(6)火箭获得的速度仅与喷气的速度有关。(×)
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2.如图1-6-1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,炮弹射出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大小v为____________。
图1-6-1
答案 eq \f(mv0cos α,M)
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草坪灌溉用的自动旋转喷水器原理图如图1-6-2所示,当水从弯管的喷嘴里喷射出来时,弯管自动旋转,大大增加了喷水的面积,请说明原理。
知识点一 反冲现象
[问题探究]
互动探究·素能培优
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图1-6-2
答案 当水从弯管的喷嘴里喷射出来时,水给弯管一个反作用力,弯管在这个反作用力下实现自动旋转。
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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应用动量守恒定律来处理。
[归纳升华]
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(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。
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2.讨论反冲运动应注意的两个问题
(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,则反方向的另一部分的速度就要取负值。
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(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。
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[例1]反冲小车静止放在水平光滑玻璃上,点燃酒精,水蒸气将橡皮塞水平喷出,小车沿相反方向运动。如果小车的总质量M=3 kg,水平喷出的橡皮塞的质量m=0.1 kg。
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