第十六章 动量守恒定律 第5节　反冲运动　火箭-高中物理选修3-5【赢在微点】轻松课堂word

第5节　反冲运动　火箭　　 学习目标 练法指导 1.知道反冲运动的原理，会应用动量守恒定律解决有关反冲运动的问题。 2．知道火箭的发射原理及其应用。 3．了解航天技术的发展和宇宙航行。 1.通过练习加深对反冲运动原理的理解，知道反冲运动是系统内力作用的结果。 2．在反冲运动中，由于内力远大于外力，通常用动量守恒来处理。 3．熟悉火箭的工作原理，了解影响火箭速度的两个因素。 ———　　课/　前/　预/　习·轻/　松/　搞/　定　　——— 要点辨析 1．喷气式飞机的动力来源于空气对飞机的反作用力(×) 2．反冲运动是内力作用的结果，一对内力对系统内两部分的冲量相同(×) 3．在反冲运动中，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(√) 4．在没有空气的宇宙空间，火箭仍可加速前行(√) 预习自检 1．(多选)下列属于反冲运动的是(　　) A．喷气式飞机的运动 B．直升机的运动 C．火箭的运动 D．反击式水轮机的转动 解析　直升机是靠空气的推力上升的，而喷气式飞机、火箭、反击式水轮机都是靠自身一部分分离时的反冲，向与该部分相反的方向运动的。 答案　ACD 2．运送人造地球卫星的火箭开始工作后，火箭做加速运动的原因是(　　) A．燃料燃烧推动空气，空气反作用力推动火箭 B．火箭发动机将燃料燃烧产生的气体向后推出，气体的反作用力推动火箭 C．火箭吸入空气，然后向后推出，空气对火箭的反作用力推动火箭 D．火箭燃料燃烧发热，加热周围空气，空气膨胀推动火箭 解析　火箭工作的原理是利用反冲运动，是火箭燃料燃烧产生的高温高压气体从尾喷管迅速喷出，使火箭获得反冲速度，故正确答案为选项B。 答案　B 3．在匀速行驶的船上，当船上的人相对于船竖直向上抛出一个物体时，船的速度将(水的阻力不变)(　　) A．变大 B．变小 C．不变 D．无法判定 解析　抛出去的物体与在船上相比，水平方向的速度不变，动量不变，所以与之相互作用的船的水平动量不变，即速度不变。或根据水平方向动量守恒Mv0＝mv0＋(M－m)v，得v＝v0。 答案　C 4.某同学为研究反冲运动，设计了如图所示的装置，固定有挡光片的小车内表面水平，置于光滑水平面上，挡光片宽为d，小车的左侧不远处有固定的光电门，用质量为m的小球压缩车内弹簧，并锁定弹簧，整个装置处于静止，解除锁定，小球被弹射后小车做反冲运动并通过光电门，与光电门连接的计时器记录挡光片挡光时间为t，小车、弹簧和挡光片的总质量为3m，则小球被弹出小车的瞬间相对于地面的速度大小为(　　) A． B． C． D． 解析　由题可知，小车做反冲运动的速度大小为v1＝，由于小车处于光滑水平面上，反冲运动过程系统动量守恒，则3mv1＝mv2，求得v2＝3v1＝，C项正确。 答案　C 5．一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发炮弹，设两炮弹质量相同，相对于地的速率相同，牵引力、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　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减小，因此船的速度增大。 答案　A 6.某小组在探究反冲运动时，将质量为m1的一个小液化瓶固定在质量为m2的小玩具船上，利用液化瓶向外喷射气体作为船的动力。现在整个装置静止放在平静的水面上，已知打开液化瓶后向外喷射气体的对地速度为v1，如果在某段时间内向后喷射的气体的质量为Δm，忽略水的阻力，求喷射出质量为Δm的气体后小船的速度是多少？ 解析　由动量守恒定律得 0＝(m1＋m2－Δm)v船－Δmv1，[来源:学科网ZXXK] 解得v船＝。[来源:学。科。网Z。X。X。K] 答案　 ———　　课/　堂/　效/　果·题/　组/　检/　测　　——— 题组一 对反冲运动的理解　　　　　　　　　　　　　 1.小车上装有一桶水，静止在水平地面上，如图所示，桶的前、后、底及侧面各装有一个阀门，分别为S1、S2、S3、S4(S4图中未画出)，要使小车向前运动，可采用的方法是(　　) A．打开阀门S1 B．打开阀门S2 C．打开阀门S3 D．打开阀门S4 解析　根据水和车组成的系统动量守恒，原来系统动量为零，由0＝m水v水＋m车v车知，车的运动方向与水的运动方向相反，故水应向后喷出，选项B正确。 答案　B 2．质量m＝100 kg的小船静止在平静水面上，船两端载着m甲＝40 kg、m乙＝60 kg的游泳者，在同一水平线上甲向左、乙向右同时以相对于岸3 m/s的速度跃入水中，如图所示，则小船的运动速率和方向为(　　) A．0.6 m/s，向左 B．3 m/s，向左 C．0.6 m