反冲运动公开课

1、反冲运动公开课第1页，共28页，2022年，5月20日，3点53分，星期二 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第2页，共28页，2022年，5月20日，3点53分，星期二新课引入 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!第3页，共28页，2022年，5月20日，3点53分，星期二第4页，共28页，2022年，5月20日，3点53分，星期二一、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

2、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：遵循动量守恒定律第5页，共28页，2022年，5月20日，3点53分，星期二例题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第6页，共28页，2022年，5月20日，3点53分，星期二

3、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： 第7页，共28页，2022年，5月20日，3点53分，星期二二、反冲运动的利用-1喷气式飞机J20第8页，共28页，2022年，5月20日，3点53分，星期二二、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。第9页，共28页，2022年，5月20日，3点53分，星期二古代火箭第10页，共28页，2022年，5月20日，3点53分，星期二现代

4、火箭结构第11页，共28页，2022年，5月20日，3点53分，星期二火箭工作原理第12页，共28页，2022年，5月20日，3点53分，星期二例题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第13页，共28页，2022年，5月20日，3点53分，星期二1.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第1

5、4页，共28页，2022年，5月20日，3点53分，星期二三、“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？第15页，共28页，2022年，5月20日，3点53分，星期二v1v2(1) 人匀速行走结论： 船匀速后退人走到船尾时，有：S船S人L第16页，共28页，2022年，5月20日，3点53分，星期二v1v2结论： 船变速后退LS2S1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？第17页，共28页，2022年，5月20日，3点53分，星期二1、“人船模型”的力学特征

6、 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。v1v2LS2S1第18页，共28页，2022年，5月20日，3点53分，星期二 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: 第19页，共28页，2022年，5月20日，3点53分，星期二人船模型例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

7、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第20页，共28页，2022年，5月20日，3点53分，星期二解析：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第21页，共28页，2022年，5月20日，3点53分，星期二反冲运动火箭反冲运动1. 定义：当一个物体向某一方向射出(或抛出)它的一部分时，

8、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课堂小结第22页，共28页，2022年，5月20日，3点53分，星期二【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课堂练习第23页，共28页，2022年，5月20日，3点53分，星期二【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

9、ABDC第24页，共28页，2022年，5月20日，3点53分，星期二 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：第25页，共28页，2022年，5月20日，3点53分，星期二解：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=(M+m)HM 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的人（可视为质点）站在软梯上端距地面高度为，若人要沿轻绳梯返回地面，则绳梯的长度L至少为多长？h地面第26