第一章动量守恒定律的应用——反冲运动 导学案-2024-2025学年高二上学期物理粤教版（2019）选择性必修第一册

第四节 动量守恒定律的应用 一、学习过程 （一）知识回顾 多个物体发生相互作用（如在光滑平面上发生碰撞），分析发生相互作用的A与B组成的系统，该系统所受外力矢量和为零，则该系统的总动量保持不变。 ， 公式表示为：m1v1+m2v2=m1v1′+m2v2′ （二）情景引入 如果某一个物体分裂为几个部分的运动，其动量变化的规律又是如何？（分析如下情境的共同特点） ①吹足气的气球，由静止释放，气球内的气体向后喷出，小车向前运动 ②国产长征5号火箭向下喷出气体，逐步加速升空 总结两个运动情景共同的特点：均是一个静止的物体（某个整体）在_____的作用下，分成两个部分, 这两个部分中，一个部分向某方向运动，另一部分则必然向着_____的方向运动，这类现象称为______。 （三）规律探析（个别观察、分组讨论） ( 简化 分析 )以反冲小车演示实验为例，探究反冲运动中动量变化与守恒的规律 （1）观察实验 观察实验现象，抽象出该过程中的动力学模型（即想要进行动量变化分析要研究的对象） （2）思考问题 主体问题：该运动过程中反冲小车系统动量守恒吗？（分组讨论，如有疑问可尝试画出整个系统的受力示意图或运动示意图） （四）规律应用 【规律应用1】设反冲小车总质量为M，胶塞质量为m，胶塞喷出时，胶塞相对于地面的速度为vB，此时，小车相对于地面的速度vA是多少？（要求自主作图分析并作答） 【规律应用1】总结与思考： 【规律应用2】如右图，用火箭发射人造卫星，假设最后一节火箭的燃料用完后，火箭壳体和卫星一起以速度v=7.0×103m/s绕地球做匀速圆周运动。已知卫星质量M=500kg，最后一节火箭壳体的质量m=100kg，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u=1.8×103m/s，试分析计算： （1）分离后卫星的速度是多大？ （2）火箭壳体的速度是多大？（以地面为参考系） 【规律应用2】总结与思考： （五）课堂小结原理/笔记总结补充 （六）我国火箭（卫星）发射的辉煌成就 酒泉卫星发射基地 西昌卫星发射基地 太原卫星发射基地 海南卫星发射基地 【感想与思考】 （七）强化练习 【发散练习1】设火箭发射时的质量为M，火箭燃料质量为m，类比反冲小车的运动规律，则发射后火箭获得的速度𝒗’（即火箭向上的发射速度），试提供方案提升发射速度。 【发散练习1】思考与总结 【教材P21 第4题】【2】一火箭喷气发动机每次喷出m＝200g的气体，气体离开发动机喷出时的速度v＝1000 m/s。设火箭质量M＝300kg，发动机每秒钟喷气20次。 (1)当第三次喷出气体后，火箭的速度多大？ (2)运动第1 s末，火箭的速度多大？ 【教材P21 第4题】【2】总结与思考 【3】如图所示是一门旧式大炮，炮车 不包含炮弹 和炮弹的质量分别是M和m，炮筒与地面的夹角为α，炮弹射出出口时相对于地面的速度为v0不计炮车与地面的摩擦，求炮身向后反冲的速度大小v． 4 学科网（北京）股份有限公司 $$