高考物理一轮复习 第十六章 5 反冲运动 火箭知识点总结课件 新人教版.ppt

5 反冲运动火箭 知识点1反冲运动1 定义 一个静止的物体在 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 内力 2 特点 1 物体的不同部分在内力作用下向相反方向运动 2 反冲运动中 相互作用力一般较大 通常可以用 来处理 动量守 3 反冲运动中 由于有其他形式的能转变为机械能 所以 系统的 增加 总动能 3 反冲现象的应用及防止 1 应用 农田 园林的喷灌装置是利用反冲使水从喷口喷出时 一边喷水一边旋转 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 恒定律 知识点2火箭1 火箭现代火箭是指一种靠喷射高温高压燃气获得反作用力向前 推进的飞行器 动量守恒定律 2 火箭的工作原理 当火箭推进剂燃烧时 从尾部喷出的气体具有很大的动量 根据动量守恒定律 火箭获得大小相同 方向相反的动量 因而发生连续的反冲现象 随着推进剂的消耗 火箭的质量逐渐减小 加速度不断增大 当推进剂燃尽时 火箭即以获得的速度沿着预定的空间轨道飞行 3 火箭飞行能达到的最大飞行速度 主要决定于两个因素 1 喷气速度 现代液体燃料火箭的喷气速度约为2 5km s 提高到3 4km s需很高的技术水平 2 质量比 火箭起飞时的质量与火箭除燃料外的箭体质量 之比 现代火箭能达到的质量比不超过10 4 现代火箭的主要用途 利用火箭作为运载工具 例如发射探测仪器 常规弹头和 核弹头 人造卫星和宇宙飞船 5 我国的火箭技术已跨入了世界先进行列 知识点3正确理解反冲运动与动量守恒定律1 反冲与动量守恒 反冲运动的产生是系统内力作用的结果 两个相互作用的物体a b组成的系统 a对b的作用力使b获得某一方向的动量 b对a的反作用力使a获得相反方向的动量 从而使a沿着与b运动方向的相反方向运动 在以下三种情况中均可用动量守恒定律解决反冲运动问题 1 系统不受外力或所受外力之和为零 满足动量守恒的条 件 可以用动量守恒定律解决反冲运动问题 2 系统虽然受到外力作用 但内力远远大于外力 外力可以忽略 也可以用动量守恒定律解决反冲运动问题 3 系统虽然所受外力之和不为零 系统的动量并不守恒 但系统在某一方向上不受外力或外力在该方向上的分力之和为零 则系统的动量在该方向上的分量保持不变 可以用该方向上动量守恒解决反冲运动问题 2 在讨论反冲运动时应注意以下几点 1 速度的反向性 若系统原来静止 抛出部分具有速度时 剩余部分的反冲是相对于抛出部分而言的 两者速度方向相反 可任意规定某一部分的运动方向为正方向 列出动量守恒方程 2 速度的相对性 在反冲运动中 若已知条件是物体间的相对速度 利用动量守恒定律列方程时 应将相对速度转化为绝对速度 一般为对地速度 例题 喷气发动机每次喷出200g的气体 喷气速度均为 对地 1000m s 设导弹 含液态燃料 初始从静止开始 总质量为300kg 发动机每秒喷气20次 设重力和空气阻力均比气体推力小得多 则该导弹点火后1s末速度已达多大 发动机每秒向外喷气20次 使每份气体获得动量p1 mv0 0 2 1000kg m s 200kg m s 解析 由于内力远远大于外力 故系统动量守恒 导弹的 答案 13 5m s 1 炮舰在湖面上匀速行驶 突然从船头和船尾同时向前和向后发射一发炮弹 设两炮弹质量相同 相对于地面的速率相同 牵引力 阻力均不变 则船的动量和速度的变化是 a 动量不变 速度增大c 动量增大 速度增大 b 动量变小 速度不变d 动量增大 速度减小 解析 炮舰具有一向前的动量 在发射炮弹过程中动量守恒 由于两发炮弹的总动量为零 因而船的动量不变 又因为船发射炮弹后质量变小 因而船的速度增大 a 题型1 反冲现象 例题 一质量为60kg的人以4m s的速度从后面跳上一辆静止在光滑水平面上质量为100kg的小车 然后相对小车以2m s的速度向前跳下 求人跳下小车后小车的速度 解析 以小车和人为一系统 总动量守恒 设人质量为m 小车质量为m 人跳上车的速度为v 人跳离车时相对车的速度为u 小车此时速度为v1人跳上车之前 系统总动量为p mv人跳离车之后 系统总动量p m v1 u mv1 答案 0 75m s规律总结 只要系统所受合外力为零 系统每时每刻的总动量都保持不变 解这一类题型 关键是找出某时刻相互作用的两物体相对地面的速度 然后运用动量守恒定理得出它们的关系 从而得到答案 1 一个质量为m的物体从高处自由下落 当物体下落h距离时突然炸裂成两块 其中质量为m1的一块恰好能沿竖直方向回到开始下落的位置 求刚炸裂时另一块的速度v2 解 以炸裂时分裂成的两块m1和 m m1 组成的系统为研究对象 在炸裂的这一极短的时间内 系统受到的合外力即重力并不为零 但炸裂时的爆炸力远远大于系统的重力 系统在竖直方向的动量可认为近似守恒 题型2 火箭的工作原理 例题 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 a 燃料推动空气 空气的反作用力推动火箭b 火箭发动机用力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 解析 火箭的工作原理是利用反冲运动 是火箭燃料燃烧产生的高温高压燃气从尾喷管喷出时 使火箭获得反冲速度 故正确答案为选项b 答案 b 规律总结 本题考查了火箭的工作原理 要注意与火箭发生相互作用的是火箭喷出的燃气 而不是外界的空气 而与带螺旋桨的直升机发生相互作用的才是空气 应注意两者的区别 2 双选 一小型火箭在高空绕地球做匀速圆周运动 若其沿运 动方向的相反方向释放一物体p 不计空气阻力 则 a 火箭一定离开原来轨道运动b 物体p一定离开原来轨道运动c