1.6 反冲(Word学生用书)-【学霸笔记·同步精讲】2026-2027学年高中物理选择性必修第一册（教科版）

该高中物理课件聚焦反冲现象、火箭发射原理及“人船模型”，通过喷灌装置判断、气球喷气实验等情境思辨与探究活动导入，衔接动量守恒定律，搭建从生活实例到物理概念的学习支架。 其亮点在于以模型建构（如“人船模型”位移推导）和科学推理（动量守恒应用）为核心，结合航天器、火箭发射等实例，落实运动与相互作用观念。通过典例解析与分层训练，助力学生提升解决实际问题能力，为教师提供结构化资源，有效落实核心素养。

6.反冲 1.知道反冲的概念，理解反冲的原理，了解其在生产、生活中的应用。 2.知道火箭的发射原理，知道决定火箭最大速度的相关因素，会处理有关问题。 3.会应用动量守恒定律解决与反冲、火箭发射有关的问题。 4.理解并会处理“人船模型”问题。 知识点一　反冲现象 1.定义：如果一个静止的物体在　　　　　　的作用下分裂为两部分，一部分向某个方向运动，另一部分必然向　　　　的方向运动，这个现象叫作反冲。 2.受力特点：反冲过程中相互作用力常为　　　　力，且作用力大，一般都满足内力远大于外力，所以可用　　　　　　　定律来处理。 3.应用：火箭、灌溉喷水器、反击式水轮机等。 （1）喷灌装置的自动旋转应用了反冲原理。（　　） （2）章鱼在水中前行和转向不属于反冲现象。（　　） （3）吹足气的气球用手捏住通气口由静止释放后气球的运动属于反冲运动。（　　） （4）码头边轮胎的保护作用利用了反冲原理。（　　） （5）反冲运动的原理既适用于宏观物体，也适用于微观粒子。（　　） 知识点二　火箭的发射 1.原理 火箭的发射利用了　　　　。火箭燃料舱内的燃料被点燃后，产生急剧膨胀的燃气，舱壁对这部分燃气的作用力使气体从火箭尾部高速喷出，燃气对火箭的　　　　把火箭推向前方。 2.影响火箭最终速度大小的因素 （1）向后的喷气速度：现代火箭的喷气速度约为2 000~5 000 m/s。 （2）质量比：指火箭　　　　　　时的质量与　　　　　时的质量之比。现代火箭能达到的质量比不超过　　　　。 （3）影响关系：喷气速度　　　　，　　　　越大，最终速度　　　　。 要点一　反冲的理解及应用 　（1）把气球吹起来，用手捏住气球的通气口，如图甲所示，突然松开后让气体喷出，气球会怎样运动？这个属于什么物理现象？ （2）把弯管装在盛水容器的下部，当水从弯管流出后，如图乙所示，悬吊的容器会怎样运动？这个属于什么物理现象？ 1.反冲运动的特点 （1）系统的两个不同部分在内力作用下向相反方向运动。 （2）反冲运动中系统动量守恒（或者在某一方向上动量守恒）。 （3）反冲运动中系统的总动能会增加。 2.处理反冲运动问题的三个注意事项 （1）速度的方向性：若系统原来静止，抛出部分具有速度时，剩余部分的速度必然相反，可任意规定某一部分的方向为正方向，另一速度要取负值。 （2）速度的相对性：反冲运动中，若已知条件是物体间的相对速度，应将相对速度转化为绝对速度（一般为对地速度）。 （3）变质量问题：注意反冲运动中物体质量的变化，确定反冲前后物体的质量。 如图所示，自动火炮连同炮弹的总质量为M，当炮管水平，火炮车在水平路面上以v1的速度向右匀速行驶中，发射一枚质量为m的炮弹后，自动火炮的速度变为v2，仍向右行驶，则炮弹相对炮筒的发射速度v0为（　　） A． B． C． D． 尝试解答　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 易错警示 　　要注意【典例1】“炮弹相对炮筒的发射速度”与“炮弹相对地面的发射速度”的不同意义。否则本题容易错选A项。 　（2026•四川省南充市嘉陵第一中学高二月考）一质量为 M 的航天器正以速度v0在静止卫星轨道上做圆周运动，某一时刻航天器接到加速的指令后，发动机瞬间向后喷出一定质量的气体，气体喷出时速度大小为v1（以地心为参考系），加速后航天器的速度大小为v2，则喷出气体的质量m为（　　） A．M　 B．M C．M　 D．M 要点二　火箭原理的理解及应用 我国早在宋代就发明了火箭，在箭杆上捆一个前端封闭的火药筒，火药点燃后生成的燃气以很大的速度向后喷出，火箭就会向前运动，如图甲所示；图乙为我国“长征”家族系列运载火箭示意图。请思考： （1）古代火箭与现代火箭的运动是否为反冲运动？ （2）火箭飞行利用了怎样的工作原理？ 1.火箭喷气过程属于反冲问题，随着燃料的消耗，火箭的质量不断减小。 2.处理该类问题时，可选取火箭本身和在相互作用的时间内喷出的全部气体为研究对象，取相互作用的整个过程为研究过程，运用动量守恒的观点解决问题。 （2026•四川省绵阳东辰国际学校高二分班检测）某一火箭喷气发动机每次喷出m=200 g的气体，气体离开发动机喷出时的速度v=1 000 m/s。设火箭（包括燃料）质量M=300 kg，发动机每秒喷气20次。以下说法正确的是（　　） A．运动第1 s末，火箭的速度约为10 m/s B．运动第2 s末，火箭的速度约为135 m/s C．当发动机第3次喷出气体后，火箭的速度约为2 m/s D．当发动机第4次喷出气体后，火箭的速度约为200 m/s 尝试解答　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 易错警示 处理火箭发射问题的两点提醒 （1）明确两部分物体初、末状态的速度的参考系是否为同一参考系，如果不是同一参考系要设法予以调整，一般情况要转换成对地速度。 （2）列方程时要注意初、末状态动量的方向。反冲后火箭速度的方向与反冲前火箭的运动方向是相同的。 　（2026•四川省南充市白塔中学高一月考）2024年7月5日，我国在太原卫星发射中心使用长征六号改运载火箭，成功将天绘五号02组卫星发射升空，卫星顺利进入预定轨道，发射任务获得圆满成功。关于火箭点火发射升空的情景，下列说法正确的是（　　） A．在火箭向下喷出气体的过程中，火箭的惯性变大 B．火箭尾部向下喷出气体，该气体对空气产生一个作用力，空气对该气体的反作用力使火箭获得向上的推力 C．火箭尾部向下喷出气体，火箭对该气体产生一个作用力，该气体会对火箭产生一个反作用力，使火箭获得向上的推力 D．火箭飞出大气层后，由于没有了空气，因此火箭虽然向后喷气，但是无法获得向前的推力 要点三　“人船模型”问题 如图所示，长为L、质量为m2的小船停在静水中，质量为m1的人由静止开始从船的右端走到船的左端，人对地位移大小为x1、方向向左，小船对地的位移大小为x2、方向向右。不计水的阻力。对人和船组成的系统，在人由船的一端走到船的另一端的过程中，系统水平方向不受外力作用，所以整个系统水平方向动量守恒。请推导分析人对地位移的大小x1、小船对地位移的大小x2与小船质量m2及人的质量m1的关系。 1.“人船模型”的特点 （1）两个物体相互作用前均静止，相互作用后向相反的方向运动。 （2）系统所受外力矢量和为零（或者在某一方向上的外力矢量和为零），系统的动量守恒（或者在某一方向上的动量守恒）。 （3）两个物体的运动特点：“人”走“船”行、“人”快“船”快、“人”慢“船”慢、“人”停“船”停。 2.“人船模型”的结论 （1）两个物体的动量守恒：m1v1－m2v2=0； （2）两个物体的位移大小与质量成反比：m1x1=m2x2。 特别提醒 　　上式中的x1、x2必须是相对于同一参考系的位移大小。 （2026•四川省广安第二中学校高二月考）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测量它的质量。他进行了如下操作：首先将船平行码头自由停泊，然后他轻轻从船尾上船，走到船头后停下，而后轻轻下船，用卷尺测出船后退的距离d和船长L。已知他自身的质量为m，则船的质量为（　　） A．　 B． C．　 D． 尝试解答　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　 规律总结 处理“人船模型”问题的两个关键 （1）利用动量守恒，确定两物体的速度或者位移大小的关系。 （2）画出两物体的运动草图，找出它们相对地面的位移的联系。 1.（2026•四川省部分名校高三联合质量检测）如图所示，静止放置在光滑水平地面上的表面光滑的等腰直角斜面体的质量为3m，直角边长为L，将质量为m的滑块（视为质点）从斜面体顶端由静止释放，从滑块开始下滑到滑块滑至斜面底端的过程，斜面体的位移大小为（　　） A．　　 B．　　 C．　　 D． 2.（2026•四川省广安市育才学校高二月考）如图所示，一个质量为m=50 kg的人抓在一只热气球下方，热气球下面有一根长绳。热气球和长绳的总质量为M=20 kg，当静止时人离地面的高度为h=5 m，长绳的下端刚好和地面接触。如果这个人开始沿绳向下滑，当人滑到绳下端时，人离地高度约是（可以把人看作质点）（　　） A．5 m　 B．3.6 m　　 C．2.6 m　 D．8 m 1.〔多选〕（2026•四川省巴中市恩阳区高二期末）国产科幻大片《流浪地球》中有这样的情节：为了自救，人类提出一个名为“流浪地球”的大胆计划，即倾全球之力在地球表面建造上万座发动机和转向发动机，推动地球离开太阳系，用2 500年的时间奔往另外一个栖息之地。这个科幻情节中有反冲运动的原理。现实中的下列运动，属于反冲运动的有（　　） A．汽车的运动　 B．直升飞机的运动 C．火箭的运动　 D．喷气式飞机的运动 2.如图所示，某中学航天兴趣小组的同学将静置在地面上的质量为M（含水）的自制“水火箭”释放升空，在极短的时间内，质量为m的水以相对地面为v0的速度竖直向下喷出。已知重力加速度为g，空气阻力不计，下列说法正确的是（　　） A．火箭的推力来源于火箭外的空气对它的反作用力 B．水喷出的过程中，火箭和水机械能守恒 C．火箭获得的最大速度为 D．火箭上升的最大高度为 3.〔多选〕（2026•四川省眉山市东坡区二校高一期末考试）如图所示，在光滑的水平地面上有一辆质量为M的平板车，车的两端分别站着人A和B，A的质量为mA，B的质量为mB（mA＞mB），最初人和车都处于静止状态。则（　　） A．若A、B以相同的速率相向运动，则平板车的速度为零 B．若A、B以相同的速率相向运动，则平板车的速度不为零 C．若A向右运动、B向左运动交换位置后，平板车的位移为零 D．若A向右运动、B向左运动交换位置后，平板车的位移不为零 完成课后作业　第一章　6. 答案 6.反冲 【基础知识落实】 知识点一 1.内力　相反　2.变　动量守恒 情境思辨 （1）√　（2）×　（3）√　（4）×　（5）√ 知识点二 1.反冲　反作用力　2.（2）开始飞行　燃料燃尽　10 （3）越大　质量比　越大 【核心要点突破】 要点一　 知识精研 【探究】　提示：（1）气球会沿着喷出气体的反方向飞出，属于反冲现象。 （2）容器会沿着喷出水流的反方向旋转起来，属于反冲现象。 【典例 1】　B　炮弹相对地的速度为v0＋v2。由动量守恒定律得Mv1=（M－m）v2＋m（v0＋v2），得v0=。故选B。 素养训练 　C　规定航天器的速度方向为正方向，由动量守恒定律可得Mv0=（M－m）v2－mv1，解得m=M，故选C。 要点二　 知识精研 【探究】　提示：（1）古代火箭与现代火箭的运动都是反冲运动。 （2）火箭飞行利用了反冲原理，靠向后连续喷射高速气体获得反冲力飞行。 【典例 2】　C　1 s末发动机喷气20次，总共喷出的气体质量为m1=20×0.2 kg=4 kg，根据动量守恒定律得v1－m1v=0，则得火箭1 s末的速度大小为v1== m/s≈13.5 m/s，选项A错误；2 s内发动机喷气40次，总共喷出的气体质量为m2=40×0.2 kg=8 kg，同理可得，火箭2 s末的速度大小为v2== m/s≈27.4 m/s，选项B错误；第3次气体喷出后，共喷出的气体质量m3′=3×0.2 kg=0.6 kg，同理可得，火箭第3次喷出气体后的速度大小为v3′== m/s≈2.0 m/s，选项C正确；第4次气体喷出后，共喷出的气体质量m4′=4×0.2 kg=0.8 kg，同理可得，火箭第4次喷出气体后的速度大小为v4′== m/s≈2.7 m/s，选项D错误。 素养训练 　C　火箭喷出气体后质量变小，其惯性变小，选项A错误；火箭尾部向下喷出气体，火箭对该气体产生一个作用力，该气体会对火箭产生一个反作用力，使火箭获得向上的推力，选项B错误，选项C正确；火箭飞出大气层后，火箭对气体作用，该气体对火箭有反作用力，使火箭获得向前的推力，选项D错误。 要点三　 知识精研 【探究】　提示：设任意时刻人和小船的瞬时速率分别为v1、v2，对人和船组成的系统，由动量守恒定律得 m1v1－m2v2=0，即=。由于相互作用过程中任意时刻系统的动量守恒，在极短的时间Δt内，m1v1•Δt－m2v2•Δt=0，则在时间t内，有m1x1=m2x2。 【典例 3】　B　画出如图所示的草图，设人走动时船的速度大小为v，人的速度大小为v′，船的质量为M，人从船尾走到船头所用时间为t。则v=，v′=，人和船组成的系统在水平方向上动量守恒，取船的速度方向为正方向，根据动量守恒定律得Mv－mv′=0，解得船的质量M=，故选项B正确。 素养训练 1.B　因为滑块与斜面体组成的系统在水平方向上无外力，所以系统在水平方向上动量守恒，在水平方向有mv1=3mv2，则有mv1•Δt=3mv2•Δt，可得mx1=3mx2，又有x1＋x2=L，解得x2=，则斜面体的位移大小为，故选B。 2.B　热气球和人原来静止在空中，说明系统所受合外力为零，故系统在人沿绳下滑过程中动量守恒，设当人滑到绳下端时，人离地高度为H，设此过程人下滑的位移大小为x1，热气球上升的位移大小为x2，由动量守恒定律有mx1=Mx2，又x2＋x1=h，H=x2，联立解得H≈3.6 m，故选B。 【教学效果检测】 1.CD　如果一个静止的物体在内力的作用下分裂成两个部分，一部分向某个方向运动，另一部分必然向相反的方向运动，这个现象叫做反冲；汽车的运动是利用摩擦力而使汽车前进的，不属于反冲运动；直升机是利用空气的反作用力而使飞机上升的，不属于反冲运动；火箭的运动是利用喷气的方式而获得动力，属于反冲运动；喷气式飞机的运动是利用了气体的反冲作用而获得动力，属于反冲运动；故选C、D。 2.D　火箭的推力来源于向下喷出的水对它的反作用力，故A错误；水喷出的过程中，瓶内气体对火箭及水做功，火箭及水的机械能不守恒，故B错误；在水喷出后的瞬间，火箭获得的速度最大，由动量守恒定律有（M－m）v－mv0=0，解得v=，故C错误；水喷出后，火箭做竖直上抛运动，有v2=2gh，解得h=，故D正确。 3.BD　两人以大小相等的速度相向运动，A的质量大于B的质量，A、B的总动量方向与A的动量方向相同，即向右，要保证系统动量守恒，则平板车应向左运动，选项A错误，B正确；以人船模型分析，设平板车的长度为L，先让A到B的位置，则平板车向左位移大小为x1=L，后让B到A的位置，平板车向右位移大小为x2=L，因为mA＞mB，则x1＞x2，平板车向左位移大小为Δx=x1－x2=L，选项D正确，C错误。 6 / 6 学科网（北京）股份有限公司 $