1.6反冲和爆炸问题 课件-2022-2023学年高二上学期物理教科版（2019）选择性必修第一册

动量守恒定律的应用 ——反冲和爆炸问题 问题： 1、什么是“反冲”？ 2、请列举生活中的反冲现象。 系统在内力作用下向某一方向发射部分物质，从而使系统的剩余部分向相反方向运动的现象，称为反冲 （recoil）现象。 将气球充气后松口释放，气球会沿与喷气方向相反的方向飞去。喷出的空气具有动量，由动量守恒定律可知，气球要向相反方向运动，这就是一种反冲运动。 气球反冲运动示意图 3 火箭发射是典型的反冲运动。火箭点火后，燃料燃烧产生的高速气流从火箭尾部喷出，使火箭向前飞行。负荷越小、喷气速度越大、燃料越多，火箭能达到的速度就越大。 火箭反冲运动示意图 3、火箭升空的原理？ 4、影响火箭获得速度的因素有哪些？ 火箭的最大速度取决于什么？ 1.向后的喷气速度 2.火箭的质量比M/M′(火箭起飞行时的质量与燃料燃尽时箭体的质量之比) M ——火箭总质量（含燃料） m ——燃气（燃料）质量 M′ ——箭体质量（不含燃料） 火箭的最终速度主要取决于两个条件：一是喷气速度；二是质量比，即火箭开始飞行时的质量与燃料燃尽时的质量之比。 发射人造卫星，需要多级火箭。多级火箭是由单级火箭组成的。发射时，先点燃第一级火箭， 它的燃料用完后空壳自动脱离，这时第二级火箭开始工作。空壳的脱离减轻了火箭的质量，因而增大了第二级火箭工作过程中的质量比。第二级火箭在燃料用完以后 空壳也自动脱离，接着下一级火箭开始工作。多级火箭的这种工作过程能使火箭达到更高的速度，可用来发射人造卫星、洲际导弹和宇宙飞船等。 5、为什么火箭要分级制造？这样做有什么好处？ 多级火箭结构示意图 火箭技术是国家综合国力的重要体现。我国已多次运用自主研制的火箭成功发射人造卫星和远程导弹，并为其他国家和国际组织提供卫星发射服务，火箭技术位居世界前列。 6 宇航员无绳太空行走是通过太空服背部的喷气推进装置实现的。该装置有几十个喷管，宇航员利用安装在太空服前面的开关控制喷气，实现朝各个方向的移动。 有的自动喷水装置喷水时，水流的反冲作用可使喷水管旋转起来，这样就能达到多角度喷洒的目的。 反冲作用使喷水管旋转 宇航员利用喷气装置实现太空行走 反冲有时也会带来不利影响。例如，射击时子弹向前飞去，枪身会向后反冲，枪身的反冲会影响射击的准确性。 用高压水枪灭火时，水高速喷出， 高压水枪向后反冲，消防队员必须牢牢抓住水枪将身体稍向前倾以保持平衡。 2.如图所示，一枚火箭搭载着卫星以速率v0进入太空预定位置， 由控制系统使箭体与卫星分离。已知卫星质量为 m1，箭体质量为 m2，分离后箭体以速率 v2沿火箭原方向飞行。若忽略空气阻力及分离前后系统质量的变化，求分离后卫星的速率 v1。 + 3.一冲九霄，问鼎苍穹。2021年4月29日，长征五号B遥二运载火箭搭载空间站天和核心舱发射升空，标志着我国空间站建造进入全面实施阶段。下列关于火箭的描述正确的是（　　） A．增加单位时间的燃气喷射量可以增大火箭的推力 B．增大燃气相对于火箭的喷射速度可以增大火箭的推力 C．当燃气喷出火箭喷口的速度相对于地面为零时火箭就不再加速 D．火箭发射时获得的推力来自于喷出的燃气与发射台之间的相互作用 AB 4. 如图所示的是一门老式大炮，炮车和炮弹的质量分别是M和m，炮筒与地面的夹角为α， 炮弹出口时相对于地面的速度为v。不计炮车与地面的摩擦，求炮身向后反冲的速度V。 作用原理 动量守恒 机械能增加 反冲运动是系统内物体之间的作用力和反作用力产生的效果 反冲运动中系统不受外力或内力远大于外力，所以反冲运动遵循动量守恒定律 反冲运动中，由于有其他形式的能转化为机械能，所以系统的总机械能增加 [方法规律]　对反冲运动的三点说明 5.两人站在静止于水面、质量为 M 的小船上，当他们从船尾沿相同的方向水平跳出后，船获得一定的速度。设两人的质量均为 m， 跳出时相对于地面的速度均为 v，若忽略水的阻力，请比较两人同时跳出和两人依次跳出两种情况下，小船所获得的速度大小。 6.一个士兵坐在皮划艇上，他连同装备和皮划艇的总质量共120 kg.这个士兵用自动步枪在2s时间内沿水平方向连续射出10发子弹，每发子弹质量10 g，子弹离开枪口时相对地面的速度都是800 m/s.射击前皮划艇是静止的．求连续射击后皮艇的速度是多大？ 每次发射子弹过程中，对人、艇、枪及子弹组成的系统总动量守恒 连续发射十颗子弹和一次性发射十颗子弹结果相同． 7.质量相同的甲、乙两人站在光滑的冰面上，甲的手中拿有一个球。甲将球抛给乙，乙接到后， 又抛给甲，如此反复多次，最后球落在乙的手中。此时甲、乙两人的速率关系是（ ） A. 甲、乙两人速率相等　　 B. 甲速率大 C