1.6 反冲现象 火箭-2021-2022学年高二物理教学一体案（人教版2019选择性必修第一册）

§1-6 反冲现象 火箭 一、学习目标 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.知道火箭的原理及其应用． 二、学习过程 【问题探究】点燃“窜天猴”的药捻，“窜天猴”向下喷出气体，同时“窜天猴”飞向高空．结合该实例，回答下列问题： (1)反冲运动的物体受力有什么特点？ (2)反冲运动过程中系统的动量、机械能有什么变化？ 【知识点1】 反冲现象 1．定义：一个静止的物体在内力的作用下分裂为两部分，一部分向某个方向运动，另一部分必然向相反的方向运动的现象． 2．规律：反冲运动中，相互作用力一般较大，满足动量守恒定律． 3．反冲现象的应用及防止 (1)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． (2)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． 例题1、下列属于反冲现象的是（　　） A．乒乓球碰到墙壁后弹回 B．直升飞机上升 C．用力向后蹬地，人向前运动 D．章鱼向某个方向喷出水，身体向相反的方向运动 例题2、一只质量为2.8公斤的章鱼吸入0.2kg的水，静止在水中，遇到危险时，它在极短的时间内把吸入的水向后完全喷出，以2.5m/s的速度向前逃窜。求该章鱼喷出的水的速度大小。 【问题探究】 1．火箭飞行的工作原理是什么？ 2．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，试求燃料燃尽后火箭飞行的最大速度v′. 【知识点2】 火箭 1．工作原理：喷气式飞机和火箭的飞行应用了反冲的原理，它们靠喷出气流的反冲作用而获得巨大的速度． 2．决定火箭增加的速度Δv的因素 (1)火箭喷出的燃气相对喷气前火箭的速度． (2)火箭喷出燃气的质量与火箭本身质量之比． 例题3、将静置在地面上，质量为M（含燃料）的火箭模型点火升空，在极短时间内以相对地面的速度竖直向下喷出质量为m的炽热气体．忽略喷气过程重力和空气阻力的影响，则喷气结束时火箭模型获得的速度大小是（　　） A． B． C． D． 例题4、一枚在空中飞行的导弹，质量为M，在某点速度为v，方向水平。导弹在该点突然炸成两块，如图所示，其中质量为m的一块沿着与v相反的方向飞去，速率为v1.爆炸过程的相互作用时间为Δt，忽略该过程中的重力和空气阻力，求： （1）爆炸后另一块的速率v2； （2）爆炸过程中另一块对质量为m的一块的平均作用力大小。 【问题探究】 如图所示，一质量为m的人站在一质量为M的船头上，开始时人、船均静止，现在人从船头走向船尾。(水对船的阻力很小) (1)该过程中，人和船组成的系统动量守恒吗？两者速度是什么关系？ (2)该过程中两者对地位移有何关系？ 【知识点3】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． 2．人船模型的特点 (1)两物体满足动量守恒定律：m11－m22＝0. (2)运动特点：人动船动，人停船停，人快船快，人慢船慢，人左船右，人、船位移比等于它们质量的反比，即＝. 例题5、某人站在静止于水面的船上，从某时刻开始，人从船头走向船尾，水的阻力不计，下列说法不正确的是（　　） A．人匀速运动，船则匀速后退，两者的速度大小与它们的质量成反比 B．人走到船尾不再走动，船也停止不动 C．不管人如何走动，人在行走的任意时刻人和船的速度方向总是相反，大小与它们的质量成反比 D．船的运动情况与人行走的情况无关 跟踪训练：有一条捕鱼小船停靠在湖边码头，小船又窄又长（估计重一吨左右）。一位同学想用一个卷尺粗略测定它的质量，他进行了如下操作：首先将船平行码头自由停泊，然后他轻轻从船尾上船，走到船头后停下，而后轻轻下船，用卷尺测出船后退的距离d，然后用卷尺测出船长L。已知他自身的质量为m，则渔船的质量为多少？ §1-6 反冲现象 火箭 作业 班级： 学号： 姓名： 一、选择题 1．下列几种运动没有利用反冲的原理的是（　　） A．乌贼的逃生 B．鸡蛋“破”与“不破”的诀窍 C． 宇航员无绳太空行走 D．气球充气后敞口释放 2．一辆小车置于光滑水平面上，车左端固定一水平弹簧枪，右端装一网兜。若从弹簧枪中发射一粒弹丸，恰好落在网兜内，结果小车将（空气阻力不计）（　　） A．向左移动一段距离停下 B．在原位置没动 C．向右移动一段距离停下 D．一直向左移动 3．一个连同装备共有100kg的宇航员，脱离宇宙飞船后，在离飞船45m的位置与飞船处于相对静止状态。装备中有一高压气源，能以50m/s的速度喷出气体。航天员为了能在10分钟内返回飞船，他需要在开始返回的瞬间一次性向后喷出气体的质量是（　　） A．0.10kg B．0.15kg C．0.