1.6.2 反冲现象 火箭(人船模型、综合应用) 课件-2023-2024学年高二上学期物理人教版（2019）选择性必修第一册

§1.62 反冲现象 火箭 (人船模型、综合应用) 物理 选择性必修 第一册 第一章 动量守恒定律 1 课前练. 一颗质量为M的手榴弹被士兵竖直抛到空中最高点时突然炸成两块，两块的质量之比为3:1，速度均沿水平方向，已知爆炸过程有能量为E的化学能全部转化成弹片的动能，求两块弹片各自的速度。 , 3 一、反冲运动 1. 定义：一个静止(或运动)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, 另一部分向相反方向运动。这个现象叫做反冲。 2. 特点: (1). 内力作用下; (2). 一个物体分为两个部分; (3). 两部分运动方向相反 (1). 遵循动量守恒定律: 3. 物理规律： 作用前：P = 0 作用后: P' = m1v1 - m2v2 则根据动量守恒定律有： P' = P 即 m1v1 - m2v2 = 0 则有：v2 = - v1 负号就表示作用后的两部分运动方向相反 (2). 总动能会增加 知识回顾：反冲现象 火箭 二、火箭 17 3 课堂探究一：5. 长为L、质量为M的小船停在静水中，质量为m的人从静止开始从船头走到船尾，不计水的阻力，求船和人相对地面的位移各为多少？ ； 教材 第30页 (1). 人匀速运动时如何求解？ (2). 人变速运动时如何分析？ 1.模型情景：长为L、质量为M的小船停在静水中，质量为m的人从静止开始从船头走到船尾，不计水的阻力，求船和人相对地面的位移各为多少？ x船 x人 一、人船模型 2.模型总结： (1).条件: 系统动量守衡(或某一方向守恒) 且系统初动量为零(或某一方向为零) (3).结论: 对地位移与质量成反比 (2).方法: ①系统动量守衡的瞬时性和物体间作用的等时性 ②微元法 时刻有：mv1 = Mv2 则 mv1∆t = Mv2∆t 全程有：mx人= Mx船 ; x人 + x船 = L x船= ；x人= [针对训练1]有一条捕鱼小船停靠在湖边码头，小船又窄又长，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，然后他轻轻地从船尾上船，走到船头后停下，而后轻轻地下船，用卷尺测出船后退的距离d，然后用卷尺测出船长L(如图所示)．已知他自身的质量为m，则小船的质量为( ) 系统集成 第32页 B C 系统集成 第33页 变式1.(多选)如图,将一质量、半径为的光滑半圆形槽A静置于光滑水平面上,今让一质量为小球B自左侧槽口从静止开始落下,则以下结论中正确的是（      ） A．小球在半圆槽内运动的全过程中，小球与半圆槽构成的系统动量守恒 B．小球在半圆槽内运动的全过程中，小球与半圆槽构成的系统机械能守恒 C．小球到达最低点时，小球的速度大小是 D．小球到达右边最高点时，小球通过的水平位移是 E．小球运动到最低点时对槽的压力为的速率等于 F．半圆形槽向左运动的最大距离为 BDF 4．(反冲运动某一方向动量守恒)在水平铁轨上放置一门质量为M的炮车(不含炮弹)，发射的炮弹质量为m，设铁轨和炮车间的摩擦不计，则： (1)水平发射炮弹时，炮弹速度为v0，炮车的反冲速度为多大？ (2)炮身与水平方向成θ角时，炮弹速度大小为v0，炮车的反冲速度为多大？ (3)炮身与水平方向成θ角，炮弹射出炮口时，相对于炮口速度为v0，炮车的反冲速度为多大？ 二、综合运用 系统集成 第34页 3．用火箭发射人造地球卫星，假设最后一节火箭的燃料用完后，火箭壳体和卫星一起以的速度绕地球做匀速圆周运动。已知卫星的质量为，最后一节火箭壳体的质量为。某时刻火箭壳体与卫星分离，分离时卫星与火箭壳体沿轨道切线方向的相对速度为。试分析计算：分离后卫星的速度增加到多大？火箭壳体的速度是多大？分离后它们将如何运动？ 分离后卫星的速度增加到7.3×103m/s，火箭壳体的速度为5.5×103m/s 卫星分离后速度v1=7.3×103m/s＞v=7.0×103m/s，将发生“离心现象”，卫星对地面的高度将增大，该过程需克服地球引力做功，万有引力势能将增大，动能将减小，卫星将在某一较高的圆轨道上“稳定”下来作匀速圆周运动．而火箭壳体分离的一速度v′=5.5×103m/s＜v，它的轨道高度不断降低，地球对它的引力做正功，万有引力势能不断减小，动能不断增大，最后将会在大气层中被烧毁． 教材 第28页 二、综合运用 4．一个士兵坐在皮划艇上，他连同装备和皮划艇的总质量是。这个士兵用自动步枪在内沿水平方向连续射出10发子弹