内容正文:
第一章
动量守恒定律
课时6 反冲现象 火箭
选择性必修第一册
南方凤凰台 5A新学案 · 物理
1
核心
目标 1. 通过学习,了解反冲运动,了解反冲运动在生活中的应用.
2. 通过实例分析,能够运用动量守恒定律解决反冲运动问题,知道火箭的飞行原理.
必备知识 • 记忆理解
1. 定义
根据动量守恒定律,如果一个静止的物体在内力的作用下分裂为两个部分,一部分向某个方向运动,另一部分必然向________的方向运动,这个现象叫作________.反冲运动是系统内两物体之间的作用力和反作用力产生的效果.
2. 反冲原理
反冲运动中系统不受外力或内力远大于外力矢量和,遵循动量守恒定律,因此,如果系统的一部分获得了某一方向的动量,系统的其他部分就会在这一方向的反方向上获得__________的动量.
相反
1
反冲现象
反冲
同样大
要点梳理
必备知识•记忆理解
3. 公式
若系统的初始动量为零,则动量守恒定律的形式变为0=_____________,此式表明做反冲运动的两部分的动量大小________、方向________,而它们的速率与质量成________.
利用动量守恒定律解决反冲问题时,速度通常是以地面为参考系的速度,而不是系统内两物体的相对速度.
4. 反冲的利用和防止
(1) 利用有益的反冲运动:喷气式飞机、火箭等都是靠喷出气流的反冲作用而获得巨大的速度.
(2) 避免有害的反冲运动:用枪射击时,子弹向前飞去,枪身发生反冲向后运动,会影响射击的准确性,所以要把枪身抵在肩部,以减小反冲的影响.
m1v1+m2v2
相等
相反
反比
要点梳理
必备知识•记忆理解
1.原理
火箭的飞行运用了________原理,靠喷出气流的________作用来获得巨大速度.
2.影响火箭获得速度大小的因素
一是____________;二是火箭喷出物质的质量与火箭本身质量之比.喷气速度________,质量比________,火箭获得的速度越大.
反冲
2
火箭
反冲
喷气速度
越大
越大
要点梳理
必备知识•记忆理解
1. (多选)(2023·亳州利辛期末)今年春节上映的国产科幻大片《流浪地球2》中有这样的情节:为了自救,人类提出一个名为“流浪地球”的大胆计划,即倾全球之力在地球表面建造上万座发动机和转向发动机,推动地球离开太阳系,用2500年的时间奔往另外一个栖息之地.这个科幻情节中有反冲运动的原理.现实中的下列运动,属于反冲运动的有 ( )
A. 汽车的运动 B. 直升机的运动
C. 火箭的运动 D. 反击式水轮机的运动
CD
解析:汽车的运动是利用摩擦力使汽车前进的,不属于反冲运动;直升机是利用的空气的反作用力而使飞机上升的,不属于反冲运动;火箭的运动是利用喷气的方式而获得动力,利用了反冲运动;反击式水轮机是利用了水的反冲作用而获得动力,属于反冲运动,故C、D正确,A、B错误.
基础内化
必备知识•记忆理解
2. (2023·日照联考)2022年9月21日7时15分,在酒泉卫星发射中心使用“长征二号丁”运载火箭成功发射“云海一号03”星.现将火箭发射看成如下模型:静止时火箭总质量M=21 kg,火箭喷气发动机竖直向下喷出质量m=1 kg的高温气体,气体被喷出时相对地面的速度大小v0=840 m/s,火箭获得某一速度发射出去.火箭喷出气体的过程中空气阻力可忽略不计,则火箭获得的速度大小为 ( )
A. 40 m/s B. 42 m/s
C. 420 m/s D. 4 000 m/s
B
解析:喷出气体过程中重力和空气阻力可忽略不计,在火箭发射的过程中竖直方向动量守恒,以喷出气体的速度方向为正方向,由动量守恒定律得mv0+(M-m)v=0,代入数据解得v=-42 m/s,负号表示方向向上.故选B.
基础内化
必备知识•记忆理解
重难突破 • 学会应用
9
1
反冲运动的理解
1. 速度的方向
对于原来静止的整体,抛出部分与剩余部分的运动方向必然相反.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,则反方向的速度应取负值.
2. 相对速度
在反冲运动中,有时遇到的速度是两物体的相对速度.此类问题中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.
各个击破
重难突破•学会应用
3. 变质量
在火箭的运动过程中,随着燃料的消耗,火箭本身的质量不断减小,此时应取火箭本身和在相互作用的短时间内喷出的所有气体为研究对象,取相互作用的这个过程来进行研究.
4. 机械能增加
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.
各个击破
重难突破•学会应用
1
A
各个击破
重难突破•学会应用
2
火箭类反冲
1. 两部分物体初、末状态的速度的参考系应是同一参考系,且一般以地面为参考系.
2. 要注意