高中物理 第一章 碰撞与动量守恒 1.6 动量守恒定律的应用（2）火箭的发射与反冲现象课件 教科版选修35.ppt

6动量守恒定律的应用 二 火箭的发射与反冲现象 目标定位 1 认识反冲运动 能举出几个反冲运动的实例 2 结合动量守恒定律对反冲现象做出解释 进一步提高运用动量守恒定律分析和解决实际问题的能力 3 了解火箭的飞行原理及决定火箭最终速度大小的因素 一 反冲运动1 反冲 原来静止的物体 在内力作用下 其中一部分向某一方向运动 另一部分向方向运动的现象叫反冲 2 反冲现象遵循定律 相反 动量守恒 想一想为什么反冲运动系统动量守恒 答案反冲运动是系统内力作用的结果 虽然有时系统所受的合外力不为零 但由于系统内力远远大于外力 所以系统的总动量是守恒的 二 火箭1 工作原理 火箭的工作原理是运动 其反冲过程守恒 它靠向后喷出的气流的反冲作用而获得的速度 2 火箭的最大速度取决于两个条件 一是向后的 二是 即火箭开始飞行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 反冲 动量 向前 喷气速度 质量比 燃料燃尽 10 预习完成后 请把你疑惑的问题记录在下面的表格中 一 对反冲运动的理解1 反冲运动的特点及遵循的规律 1 特点 是物体之间的作用力与反作用力产生的效果 2 条件 系统不受外力或所受外力之和为零 内力远大于外力 系统在某一方向上不受外力或外力分力之和为零 3 反冲运动遵循动量守恒定律 2 讨论反冲运动应注意的两个问题 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 剩余部分的反冲与抛出部分必然相反 2 速度的相对性一般都指对地速度 针对训练如图1所示是一门旧式大炮 炮车和炮弹的质量分别是m和m 炮筒与地面的夹角为 炮弹出口时相对于地面的速度为v0 不计炮车与地面的摩擦 求炮身向后反冲的速度v为 图1 例2 一火箭喷气发动机每次喷出m 200g的气体 气体离开发动机喷出时的速度v 1000m s 设火箭质量m 300kg 发动机每秒钟喷气20次 1 当第三次喷出气体后 火箭的速度多大 2 运动第1s末 火箭的速度多大 答案 1 2m s 2 13 5m s 借题发挥分析火箭类问题应注意的三个问题 1 火箭在运动过程中 随着燃料的燃烧 火箭本身的质量不断减小 故在应用动量守恒定律时 必须取在同一相互作用时间内的火箭和喷出的气体为研究对象 注意反冲前 后各物体质量的变化 2 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的速度 3 列方程时要注意初 末状态动量的方向 反冲物体速度的方向与原物体的运动方向是相反的 三 反冲运动的应用 人船模型 1 人船模型 问题两个原来静止的物体发生相互作用时 若所受外力的矢量和为零 则动量守恒 在相互作用的过程中 任一时刻两物体的速度大小之比等于质量的反比 这样的问题归为 人船模型 问题 例3 如图2所示 长为l 质量为m的小船停在静水中 质量为m的人从静止开始从船头走到船尾 不计水的阻力 求船和人相对地面的位移各为多少 图2 借题发挥 人船模型 是利用平均动量守恒求解的一类问题 解决这类问题应明确 1 适用条件 系统由两个物体组成且相互作用前静止 系统总动量为零 在系统内发生相对运动的过程中至少有一个方向