1.6.1反冲 现象火箭 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

新人教版 选择性必修一 第一章 动量守恒定律 第6节 反冲 新教材 新高考 新教材 新高考 新教材 新高考 思考：你知道章鱼、乌贼怎样游水吗？ 它们先把水吸入体腔，然后用力压水，通过身体前面的孔将水喷出，使身体很快地运动。章鱼能够调整自己的喷水口的方向，这样可以使得身体向任意方向前进。 力学角度：水往左喷出，章鱼给水往左的力，由于牛三，水给章鱼往右的力 动量角度：章鱼静止在水里，动量守恒，水往左运动，章鱼往右运动 反冲 一、反 冲 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，另一部分必然向相反的方向运动。这个现象叫反冲。 2.公式：0=v1 +v2 版权所有：徐圣钦 QQ：894665727 4 实际生产、生活中应用反冲现象的例子也很多...... 版权所有：徐圣钦 QQ：894665727 二、火箭 1.定义：喷气式飞机和火箭的飞行应用了反冲的原理，它们都靠喷出的气流的反冲作用而获得巨大的速度。 二、火箭 假设火箭在地球表面由静止起飞时，在极短的时间内喷出燃气的质量为△m，喷出的燃气相对喷气前火箭的速度大小为u，喷出燃气后火箭的质量为m，计算火箭在喷气一次后增加的速度 △v？ 以火箭为参考系：喷气前火箭的总动量为零 火箭要发射升空的话，它发射的速度都是比较大的，这个速度是要达到7.9km、s以上，那么怎么才能提高火箭的速度呢,下面我们就通过一个简单的情景来分析一下 发射前的总动量为： 发射后的总动量 为： 系统由动量守恒得： 0 mΔv -Δmu 0= mΔv -Δmu 在火箭向后喷气的极短时间内，内力>>外力，可近似认为动量守恒，设喷出燃气后火箭增加的速度为Δv，火箭的速度方向为正方向： Δm m 正方向 燃气速度u 版权所有：徐圣钦 QQ：894665727 卫星发射最小速度为7.9km/s，为如何能提升火箭的发射速度，解决卫星发射问题？ 上式子表明，火箭喷出的燃气的速度为u越大、火箭喷出物质的质量与火箭本身质量之比越大，火箭获得的速度v就越大。 1.增加质量比： Δm/m一般小于10，火箭强度有限 版权所有：徐圣钦 QQ：894665727 例题 坦克静止在光滑的平直轨道上，坦克的总质量为M（含子弹），现将一质量为m的子弹以u水平射出，求射出子弹后坦克的速度v’. 例题 系统水平方向动量守恒 坦克静止在光滑的平直轨道上，坦克的质量M（不含子弹），发射子弹的质量为m，当与水平方向成θ角发射子弹时，求坦克相对于地面的速度为v’。 mv0cos θ+Mv’=0 （1）炮车和炮弹组成的系统动量守恒吗？ 反冲小车静止放在水平光滑玻璃上，点燃酒精，水蒸气将橡皮塞水平喷出，小车沿相反方向运动．如果小车的总质量M＝3 kg，水平喷出的橡皮塞的质量m＝0.1 kg. (1)若橡皮塞喷出时获得的水平速度v＝2.9 m/s，求小车的反冲速度． (2)若橡皮塞喷出时速度大小不变，方向与水平方向成60°角，小车的反冲速度又如何？ 根据动量守恒定律可得 mv＋(M－m)v′＝0 负号表示小车运动方向与橡皮塞运动的方向相反， 解析 系统 正方向 (1) 动量守恒 反冲速度大小是0.1 m/s mvcos 60°＋(M－m)v″＝0 负号表示小车运动方向与橡皮塞运动的水平方向相反，反冲速度大小是0.05 m/s. 解析 系统 正方向 (2) 水平方向动量守恒 例题 坦克在光滑的平直轨道上以v0的速度匀速前进，坦克质量为M（不含子弹），现将一质量为m的子弹，以相对坦克的速度大小u反向水平射出，求射出子弹后坦克的速度v’. 相对同一参考系 v0 v1 v2 x1 x2 三、人船模型 1.定义：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，则任意时刻两物体的速度大小之比等于质量的反比。 2.特点： 两物体满足动量守恒： 运动特点：人动船动 人停船停 人快船快 人左船右 三、人船模型 如图，长为l ,质量为M的船停在静水中，一个质量为m的人（可视为质点）从静止开始从船头走向船尾，不计水的阻力，求船和人相对地面的位移各是多少？ v1 v2 x1 x2 速度比等于质量的反比， 位移比等于质量的反比； 例题：倾角为45°、斜面长为l、质量为m的斜劈静止在光滑水平面上，质量为m’的小球由斜面顶部无初速度滑到底部时，求小球和斜劈相对地面位移的大小？ Lavf58.59.100 EVCapture4.0.2软件录制 Lavf56.38.102 本视频由湖南一唯信息科技开发的EV录屏软件录制，www.ieway.cn Lavf57