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第十六章动量守恒定律第五节反冲运动 人教版选修3 5 实验 把气球吹满气 猛一松手 会出现什么情形呢 一个物体在内力的作用下分裂为两个部分 一部分向某一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 一 反冲 1 定义 2 要点 b 一个物体分为两个部分 3 物理原理 作用前 p 0作用后 p mv mv则根据动量守恒定律有 p p即mv mv 0故有 v m m v负号就表示作用后的两部分运动方向相反 内力作用下 遵循动量守恒定律 c 两部分运动方向相反 4 反冲运动的应用 反冲运动 大炮反冲运动 火箭的发射 反击式水轮机是大型水力发电站应用最广泛的水轮机 它是靠水流的反冲作用旋转的 我国早在70年代就能生产转轮直径5 5米 质量110吨 最大功率达30万千瓦的反击式水轮机 它是如何利用反冲运动发电的呢 二 火箭 1 古代火箭 2 现代火箭 思考与讨论 质量为m的人在远离任何星体的太空中 与他旁边的飞船相对静止 由于没有力的作用 他与飞船总保持相对静止的状态 这个人手中拿着一个质量为 m的小物体 现在他以相对于飞船为u的速度将小物体抛出 1 小物体的动量改变量是多少 2 人的动量改变量是多少 3 人的速度的改变量是多少 例1 设火箭在 t时间内喷射燃气的质量是 m 喷出燃气的速度是u 喷出燃气后火箭的质量是m 设法算火箭获得的速度 v 忽略阻力和重力的影响 思考分析 解 火箭的壳体和火箭内的气体组成系统 在燃气喷出的过程中 动量守恒 根据动量守恒定律 选与火箭相对静止的物体为参考系 火箭原来的动量为零 喷气后火箭与燃气的总动量仍然为零 即 m v mu 0 解出 v mu m 通过 1 式 v mu m 可以看出火箭所获得的速度与那些因素有关 1 u越大 m m越大火箭获得的速度越大 2 现代火箭的喷气速度在2000 4000m s 3 火箭起飞时的质量与火箭除去燃料外的壳体质量之比叫做火箭的质量比 这个参数一般小于10 解决办法 要提高喷气速度 就要使用高质量的燃料 目前常用的液体燃料是液氢 用液氧做氧化剂 目前的技术条件下 要发射人造卫星 用一级火箭还不能达到所需的速度 必须用多级火箭 例2 机关枪重8kg 射出的子弹质量为20克 若子弹的出口速度是1000m s 则机枪的后退速度是多少 例3 一静止的质量为m的原子核 以相对地的速度v放射出一质量为m的粒子后 原子核剩余部分作反冲运动的速度大小为 b 例4 采取下列哪些措施有利于增加喷气式飞机的飞行速度 a 使喷出的气体速度增大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 反冲运动火箭 反冲运动 1 定义 向气体喷出的反方向运动2 原理 动量守恒定律3 常
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