反冲运动--公开课.ppt

第四节 反冲运动,温故知新,1.动量守恒定律内容 2.公式： 3.动量守恒定律的“五性” 条件性矢量性相对性同时性普适性 4.运用动量守恒定律的解题步骤,新课引入,将一个气球吹大，然后松手，会出现什么现象？如何解释这种现象呢？,请思考!,一、反冲运动,1.定义：当一个物体向某一方向射出(或抛出)它的一部分时，这个物体的剩余部分向相反方向运动的现象,2.特点：,物体间相互作用突然发生，时间短，作用强。,系统所受外力一 般不为零， 但远远小于内力。,3. 原 理：,遵循动量守恒定律,例题1(课本第14页),反冲小车放在水平玻璃上，点燃酒精，水蒸气将橡皮塞冲出，小车沿相反方向运动。如果小车的总质量是M=3kg，水喷出的橡皮塞的质量是m=0.1kg，橡皮塞喷出时速度v=2.9m/s，求小车的反冲速度。,解：小车与橡皮塞为系统，所受合外力为零，系统总动量为零。以橡皮塞的运动方向为正方向。由动量守恒定律有：,负号表示小车运动方向与橡皮塞的运动方向相反，反冲速度大小是0.1m/s,课本14页讨论与交流,若橡皮塞喷出时速度大小不变，方向与水平方向成60角，小车的反冲速度又是多少？,分析：小车与橡皮塞组成的系统在水平方向动量守恒：,二、反冲运动的利用-1喷气式飞机J20,二、反冲运动的利用3-火箭,我国早在宋代就发明了火箭，在箭支上扎个火药筒，火药筒的前端是封闭的，火药点燃后生成的燃气以很大的速度向后喷出，火箭由于反冲而向前运动。,古代火箭,现代火箭结构,火箭工作原理,例题2.（课本第15页）,火箭飞行最大速度由什么因素决定？设火箭发射前的总质量是M，燃料燃尽后的质量为m，火箭燃气的喷射速度为v. 求燃料燃尽后火箭的飞行速度为v,解：在火箭发射过程中，由于内力远大于外力，所以动量守恒。取火箭的速度方向为正方向，发射前火箭的总动量为0，发后的总动量为,由动量守恒定律得,得,1.喷气速度 2.质量比（即火箭开始飞行时的质量与燃料燃尽时的质量之比）,决定火箭最终速度因素,三、“人船模型” 问题,如图所示，质量为M的小船长L，静止于水面，质量为m 的人从船右端走到船左端，不计水对船的运动阻力，则:该过程中船将移动多远？,(1) 人匀速行走,结论： 船匀速后退,人走到船尾时，有：,结论： 船变速后退,人相对船运动中一直有：,故有：,(2) 假如人变速走到船头，船后退的距离多少？,1、“人船模型”的力学特征,人和船构成一个相互作用的系统； 人和船在相互作用下各自运动； 系统所受的合外力为零，从而系统在 运动过程中总动量守恒。, 系统总动量为0, 系统任一时刻，均有： 所以即使人做变速运动，也有：,2、“人船模型”的分析思路, 上式两端同乘以时间t：,mS1=MS2, 由于人相对船相对的距离为L:,S1+S2 = L, 人、船相对于地面移动的距离分别为:,人船模型,例3：在静水上浮着一只长为L=3m、质量为M=300kg的小船，船尾站着一质量m=60kg的人，开始时人和船都静止。若人匀速从船尾走到船头，不计水的阻力。则船将（ ） （A）后退0.5m （B）后退0.6m （C）后退0.75m （D）后退0.8m,解析：取人和小船为对象，它们所受合外力为零， 初动量 为0 （均静止）,取人的走向为正方向， 根据动量守恒定律 0= mv/人 - Mv/船,设走完时间为t 则0= mv/人t - Mv/船t mS人=MS船,60（3-S船）=300S船,S船=0.5m,答案：A,反冲 运动,1. 定义：当一个物体向某一方向射出(或抛出)它的一部分时，这个物体的剩余部分向相反方向运动的现象 2. 原理：动量守恒定律 3. 常见反冲运动：烟花、射击、火箭,火箭,1. 发展：从宋代开始 2. 原理：动量守恒定律,3. 速度,喷气速度：v 质量比M/m,课堂小结,【1】采取下列哪些措施有利于增加喷气式飞机的飞行速度（ ） A. 使喷出的气体速度更大 B. 使喷出的气体温度更高 C. 使喷出的气体质量更大 D. 使喷出的气体密度更小,AC,课堂练习,【2】一静止的、不稳定的原子核的质量为m，放射出一质量为m，速度v的粒子后，剩余部分获得的反冲速度大小为（ ）,C,A,B,D,C,3.一支步枪的质量为3.95kg，弹头的质量为8.6g（火药的质量不计），击发后，弹头射出枪口时的速度为735m/s，试计算射击时枪身后退的速度？,解：设枪身后退速度方向为正，则子弹运动方向为负。 根据动量守恒定律有：,即：,解：取人和气球为对象，系统开始静止且同时开始运动，可知系统所受外力之和为零。人到地面时，人对地的位移为，设气球对地位移h（如图所示），则根据动量守恒定律,因此绳的长度至少为 L=H+h=,4. 载人气球原来静止在空中（如图所示），质量为M，下面拖一条质量不计的软梯，质量为m的