第1章 第6节 反 冲-【优学精讲】2026-2027学年高中物理选择性必修一同步教参（教科版）

第6节　反　冲

1．了解反冲运动的概念及反冲运动的一些应用。　2.知道反冲运动的原理。　3.应用动量守恒定律解决反冲运动问题。　4.了解火箭的工作原理及决定火箭最终速度大小的因素。　5.会利用反冲运动原理分析“人船模型”问题。

一、反冲现象

1．定义

如果一个静止的物体在内力的作用下分裂为两部分，一部分向某个方向运动，另一部分必然向相反的方向运动，这个现象叫作反冲。

2．规律

反冲和碰撞、爆炸有相似之处。反冲过程中相互作用力常为变力，且作用力大，一般都满足内力远大于外力，所以可用动量守恒定律来处理。

3．反冲的应用及防止

(1)火箭、灌溉喷水器、反击式水轮机等都是利用反冲来工作的。

(2)防止：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。

二、火箭的发射

1．工作原理：火箭的发射利用了反冲。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，燃气对火箭的反作用力把火箭推向前方。

2．火箭飞行所能达到的最大速度就是燃料燃尽时获得的最终速度。这个速度主要取决于两个条件：一是向后的喷气速度；二是质量比(火箭开始飞行时的质量与燃料燃尽时的质量之比)。喷气速度越大，质量比越大，最终速度就越大。

3．提高喷气速度，需要使用高质量的燃料，目前常用的是液氢，用液氧作氧化剂。质量比与火箭的结构和材料有关，现代火箭能达到的质量比不超过10。在现有技术条件下，一级火箭的最终速度还不能达到发射人造卫星所需的速度，因而发射卫星要用多级火箭。

(1)一切反冲现象都是有益的。(　　)

(2)火箭点火后离开地面加速向上运动，是地面对火箭的反作用力作用的结果。(　　)

(3)乌贼的运动利用了反冲的原理。(　　)

(4)在没有空气的宇宙空间，火箭仍可加速前行。(　　)

(5)火箭发射时，火箭获得的机械能来自燃料燃烧释放的化学能。(　　)

提示：(1)×　(2)×　(3)√　(4)√　(5)√

知识点一　对反冲现象的理解和分析

如图，反冲小车静止放在水平光滑玻璃上，点燃酒精灯，水蒸气将橡皮塞水平喷出，小车沿相反方向运动。如果小车运动前的总质量M＝3 kg，水平喷出的橡皮塞的质量m＝0.1 kg，水蒸气质量忽略不计，若橡皮塞喷出时获得的水平速度v＝2.9 m/s。

(1)取小车、酒精灯、试管及橡皮塞整体作为研究对象，橡皮塞水平喷出时，系统水平方向的动量守恒吗？

(2)反冲运动过程中系统的动量、机械能有什么变化？

(3)如何求小车的反冲速度？

[提示]　(1)系统水平方向动量守恒。

(2)反冲运动中，相互作用的内力一般情况下远大于外力，所以系统的动量守恒；反冲运动中，由于有其他形式的能转化为机械能，所以系统的机械能增加。

(3)小车和橡皮塞组成的系统所受外力之和为零，系统总动量为零。以橡皮塞运动的方向为正方向，根据动量守恒定律，则有mv＋(M－m)v′＝0，解得v′＝－

v＝－×2.9 m/s＝－0.1 m/s，负号表示小车运动方向与橡皮塞水平运动的方向相反，反冲速度大小是0.1 m/s。

反冲运动的特点

(1)物体的不同部分在内力作用下向相反方向运动。

(2)在反冲运动中，相互作用力一般较大，通常可以用动量守恒定律来处理。

(3)在反冲运动中，由于有其他形式的能转化为机械能，所以系统的总动能增加。

(2026·贵州贵阳市期中)2025年9月3日“纪念中国人民抗日战争暨世界反法西斯战争胜利80周年”阅兵式上，我国展示了最新型“东风­61”陆基机动洲际弹道导弹。假设导弹发射时，燃料以300 kg/s的速率向后喷射，喷出气体相对于导弹的速度为2 800 m/s。若导弹初始总质量为30 t，忽略空气阻力与重力影响，点火1 s后，导弹的速度大小约为(　　)

A．10 m/s B．28 m/s

C．280 m/s D．840 m/s

[解析]　喷出气体的过程中，若忽略空气阻力与重力影响，设点火1 s后，导弹的速度大小约为v，由动量守恒定律可得(M－Δm)v＝Δm(Δv－v)，其中Δm＝300 kg，M＝30 t＝3×104 kg，Δv＝2 800 m/s，解得v＝28 m/s。

[答案]　B 

如图所示，我国自行研制的第五代隐形战机“歼­20”以速度v0水平向右匀速飞行，到达目标地时，将战机上质量为M的导弹自由释放，与此同时，导弹向后喷出质量为m、对地速率为v1的燃气，则对喷气后瞬间导弹的速率，下列表述正确的是(　　)

A．速率变大，为 B．速率变小，为

C．速率变小，为 D．速度变大，为