动量守恒定律的应用ppt课件

1.3动量守恒定律的应用反冲现象与火箭的发射,1,一、中子的发现,2,3,4,5,6,二、反冲运动的特点及应用,问题设计,用手拿着球挤压一弹簧，当两手同时松开时，我们会看到球被弹出，同时弹簧也被弹出，试分析弹簧被弹出的原因？答案由于力的作用是相互的，球对弹簧有一反作用力，使弹簧做反冲运动.,7,要点提炼,1.反冲运动：根据动量守恒定律，如果一个静止的物体在内力的作用下分裂为两个部分，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.2.反冲运动的特点及遵循的规律：(1)反冲运动的特点：反冲运动是相互作用的物体之间的作用力与反作用力产生的效果.,8,(2)反冲运动过程中一般满足：系统不受外力或所受外力；系统虽然受到外力作用，但内力外力；系统虽然所受外力之和不为零，但系统在某一方向上不受外力或；所以反冲运动遵循定律.,之和为零,远远大于,外力在该方向上的分力之和为零,动量守恒,9,3.讨论反冲运动应注意两个问题：(1)速度的反向性对于原来静止的整体，抛出部分具有速度时，剩余部分的反冲是相对于抛出部分来说的，两者运动方向必然.(2)速度的相对性反冲运动中存在相互作用的物体间发生相对运动，已知条件中告知的常常是物体的相对速度，在应用动量守恒定律时，应将相对速度转换为速度.,相反,对地,10,例1反冲小车放在水平玻璃上，点燃酒精，水蒸气将橡皮塞水平喷出，小车沿相反方向运动.如果小车的总质量是M3kg，水平喷出的橡皮塞的质量是m0.1kg.(1)若橡皮塞喷出时获得水平速度v2.9m/s，求小车的反冲速度.,解析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.根据动量守恒定律，mv(Mm)v0,11,vv2.9m/s0.1m/s负号表示小车运动方向与橡皮塞运动的方向相反，反冲速度大小是0.1m/s.答案0.1m/s，方向与橡皮塞运动的方向相反,12,(2)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如何？,解析小车和橡皮塞组成的系统水平方向动量守恒.mvcos60(Mm)v0vm/s0.05m/s负号表示小车运动方向与橡皮塞运动的方向相反，反冲速度大小是0.05m/s.答案0.05m/s，方向与橡皮塞运动的方向相反,13,例2如图1所示，带有半径为R的1/4光滑圆弧的小车其质量为M，置于光滑水平面上，一质量为m的小球从圆弧的最顶端由静止释放，则小球离开小车时，小球和小车的速度分别为多少？(重力加速度为g),图1,14,解析由题目知：水平面光滑，系统在水平方向不受外力；圆弧轨道光滑，小球滚下时系统的机械能无损失.所以可由水平方向动量守恒结合机械能守恒求解.小球和小车组成的系统在水平方向动量守恒，且全过程满足机械能守恒.设小球、小车分离时，小球的速度为v1，方向向左，小车的速度为v2，方向向右，则：mv1Mv20,15,mgRmvMv由解得v1，v2答案,16,三、火箭的工作原理,例3一火箭喷气发动机每次喷出m200g的气体，喷出的气体相对地面的速度v1000m/s.设此火箭初始质量M300kg，发动机每秒喷气20次，在不考虑地球引力及空气阻力作用的情况下，火箭发动机1s末的速度是多大？,解析在不考虑地球引力及空气阻力作用的情况下，火箭和气体组成的系统动量守恒.,17,以火箭和它在1s内喷出的气体为研究对象.设火箭1s末的速度为v，1s内共喷出质量为20m的气体，以火箭前进的方向为正方向.由动量守恒定律得(M20m)v20mv0解得vm/s13.5m/s即火箭发动机1s末的速度大小是13.5m/s.答案13.5m/s,18,要点提炼,1.火箭燃料燃尽时火箭获得的最终速度由和质量比(火箭开始飞行时的质量与燃料燃尽时的质量之比)两个因素决定.2.火箭喷气属于类问题，是的重要应用.注意在火箭运动的过程中，随着燃料的消耗，火箭本身的质量不断减小.,喷气速度v,反冲,动量守恒定律,19,练习1.运送人造地球卫星的火箭开始工作后，火箭做加速运动的原因是()A.燃料燃烧推动空气，空气反作用力推动火箭B.火箭发动机将燃料燃烧产生的气体向后推出，气体的反作用力推动火箭C.火箭吸入空气，然后向后排出，空气对火箭的反作用力推动火箭D.火箭燃料燃烧发热，加热周围空气，空气膨胀推动火箭,20,解析火箭的工作原理是利用反冲运动，火箭燃料燃烧产生的高温、高压气体从尾喷管迅速喷出时，使火箭获得反冲速度，故正确答案为B.答案B,21,练习2.假设一个人静止于完全光滑的水平冰面上，现欲离开冰面，下列方法中可行的是()A.向后踢腿B.手臂向后甩C.在