1.6 反冲现象 火箭 导学案-2023-2024学年高二上学期物理人教版（2019）选择性必修第一册

1.6　反冲现象 火箭 【学习目标】 1.经历实验探究,认识生活中的反冲运动。2.用动量守恒定律解释反冲运动。3.知道火箭的工作原理和主要用途,了解我国航天事业的发展。 【导学】 1．反冲现象 (1)定义：一个静止的物体在 （选填“内力”、“外力”）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 方向运动。这个现象叫做反冲现象。 (2)原理：反冲运动的原理是__________________。 2．火箭 (1)工作原理：利用 原理，火箭燃料燃烧产生的高温、高压燃气从尾喷管迅速喷出时，使火箭获得巨大的 。 (2)影响火箭获得速度大小的因素。 ①喷气速度：现代液体燃料火箭的喷气速度约为2 000～4 000 m/s。 ②质量比：指火箭起飞时的质量与火箭除燃料外的箭体________之比。 喷气速度越____，质量比越____，火箭获得的速度越大。 【研学】 探究一、反冲现象： 例1、如图所示,质量m=60 kg的人,站在质量M=300 kg的车的一端,车长 L=3 m,相对于地面静止。当车与地面间的摩擦可以忽略不计时,人从车的一端走到另一端的过程中,车将　(　　) A.后退0.5 m B.后退0.6 m C.后退0.75 m D.一直匀速后退 2、生活中的反冲现象 (1)应用举例：农田、园林的喷灌装置是利用反冲使水从喷口喷出时，一边喷水一边旋转等。 (2)防止举例：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，以减少反冲的影响等。 探究二、火箭 1、火箭的工作原理：应用了反冲原理，靠喷出气流的反冲作用而获得巨大的速度。 2、【模型】假设火箭由静止起飞时，在极短的时间内喷出燃气的质量为△m，燃气相对喷气前的速度大小为u，喷出燃气后火箭的质量为M,如何计算火箭在这样一次喷气后增加的速度 △v？ 例2、总质量为M的火箭以速度v0飞行，质量为m的燃气相对于火箭以速率u向后喷出，则火箭的速度大小为(　　) A.v0＋ B.v0－ C.v0＋(v0＋u) D.v0＋ 探究三、爆炸 特点：（1）相互作用时间极短 （2）内力远大于外力 （3）能量增多 规律： E增能量来源：重力势能、弹性势能、化学能(爆炸） 例3、如图所示，设质量为M=2kg的炮弹运动到空中最高点时速度为v0，突然炸成两块，质量为m=0.5kg的弹头以速度v1=100m/s沿v0的方向飞去，另一块以速度v2=20m/s沿v0的反方向飞去．求： (1) v0的大小 (2)爆炸过程炮弹所增加的动能 【自我检测】 1.以下实例中不是利用反冲现象的是( ) A.当枪发射子弹时，枪身会同时向后运动 B.乌贼向前喷水从而使自己向后游动 C.火箭中的火药燃烧向下喷气推动自身向上运动 D.战斗机在紧急情况下抛出副油箱以提高机身的灵活性 2. 如图所示，相同的平板车A、B、C成一直线静止在水平光滑的地面上，C车上站立的小孩跳到B车上，接着又立刻从B车上跳到A车上。小孩跳离C车和B车的水平速度相同，他跳到A车上后和A车相对静止，此时三车的速度分别为vA、vB、vC，则下列说法正确的是(　　)。 A．vA＝vC B．vB＝vC C．vC＞vA＞vB D．B车必向右运动 3.将质量为1.00 kg的模型火箭点火升空，50 g燃烧的燃气以大小为600 m/s的速度从火箭喷口在很短时间内喷出．在燃气喷出后的瞬间，火箭的动量大小为(喷出过程中重力和空气阻力可忽略)(　　) A．30 kg·m/s　　　　　　 B．5.7×102 kg·m/s C．6.0×102 kg·m/s D．6.3×102 kg·m/s 4.质量为M的玩具汽车拉着质量为m的小拖车，在水平地面上以速度v匀速前进，某一时刻拉拖车的线突然断了，而小汽车的牵引力不变，汽车和拖车与地面间的动摩擦因数相同，一切阻力也不变。则在小拖车停止运动时，小汽车的速度大小为 。 5.一架喷气式飞机飞行速度是800m/s，如果它喷出的气体相对飞机的速度小于800m/s，那么以地面为参考系，气体的速度反向实际上是与飞机飞行的方向相同的。如果在这种情况下继续喷出气体，飞机的速度还会增加吗？为什么？ 6.一火箭喷气发动机从静止开始升空，每次喷出质量 m = 200 g的气体，气体离开发动机喷出时对地速度 ʋ = 1000 m/s，设火箭质量 M =