1.6 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

1.6 反冲现象 火箭 王语杨 2024.5.17 反冲 火箭 人船模型 目录 CONTENTS 1 2 3 你知道章鱼、乌贼是怎样游动的吗？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。章鱼能够调整喷水的方向，这样可以使得身体向任意方向前进。 章鱼游动时体现了什么物理原理？ 一 反冲: 1.定义：一个静止的物体在内力作用下分裂成两部分，一部分向某一方向运动，另一部分必然向相反方向运动的现象。 2.特点： (1)不同部分在内力作用下向相反方向运动 (2)内力一般较大，一般情况下遵守动量守恒 (3)其它形式的能转化为动能，动能增加 3.物理原理：遵循动量守恒定律。 作用前的动量 p = 0 作用后的动量 p' = m1 v1 +m2 v2 根据动量守恒定律有：p' = p 即 解得： 负号表示作用后运动方向相反 m1 v1 +m2 v2 = 0 4.反冲运动的应用和防止： （1）应用：乌贼游泳；喷灌；喷气式飞机；火箭等 章鱼 （2）防止：枪射击时枪身向后反冲，止退犁（火炮缓冲器）等 例1.机关枪的质量 M＝ 8 kg，射出的子弹质量 m＝ 20 g，若子弹从枪口飞出的速度 ʋ＝ 1000 m/s，则求机关枪后退的速度大小 ʋ'。 练一练： 二、火箭 古代火箭 最早的载人火箭的记录是明代一名叫万户的人，他坐在绑有几十支火箭的椅子上。手拿两个大风筝，叫人点燃火箭，想使自己飞上天去，但他失败了，而且为此献出了生命。他的为科学献身的精神是令人敬佩和值得我们学习的。 现代火箭 China,s rocket American rocket 物理原理：遵循动量守恒定律。 作用前的动量 p = 0 作用后的动量 p' = mʋ + Mʋ' 根据动量守恒定律有：p' = p 即 mʋ + Mʋ' = 0 解得： 负号表示作用后运动方向相反 燃料燃尽时火箭获得的最终速度由喷气速度及质量比决定 练一练： 例2．一架喷气式飞机（图 1.6-7）飞行的速度是 800 m/s，如果它喷出的气体相对飞机的速度小于 800 m/s，那么以地面为参考系，气体的速度方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？ 练一练： 例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7.0×103 m/s 的速度绕地球做匀速圆周运动。已知卫星的质量为 500 kg，最后一节火箭壳体的质量为 100 kg。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 1.8×103 m/s。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？ 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，则任一时刻两物体的速度大小之比等于质量的反比. 2.特点： ③位移特点： ①两物体满足动量守恒定律: 0=mvl＋(-m2v2) ②运动特点：人动船动；人停船停；人快船快；人左船右 例4．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，求船和人对地面位移的大小。 练一练： 练一练： 例5． 一个士兵坐在皮划艇上，他连同装备和皮划艇的总质量是 120 kg。这个士兵用自动步枪在 2 s 内沿水平方向连续射出 10 发子弹，每发子弹的质量是 10 g，子弹离开枪口时相对步枪的速度是 800 m/s。射击前皮划艇是静止的，不考虑水的阻力。 （1）每次射击后皮划艇的速度改变多少？ （2）连续射击后皮划艇的速度是多大？ （3）连续射击时枪所受到的平均反冲作用力是多大？ 反冲运动 火箭 反冲运动 1．定义：静止或运动的物体分离出一部分物体 ，使另一部分向相反方向运动的现象叫反冲运动。 2．反冲运动中一般遵循动量守恒定律 3． 应用：反击式水轮机、喷气式飞机 、火箭等 防止：射击时，用肩顶住枪身 火箭 1．飞行的原理---利用反冲运动 2．决定火箭最终飞行速度的因素 喷气速度 质量比 小结： 感谢倾听 $$