1.6反冲现象 火箭 导学案-2022-2023学年高二上学期物理人教版2019选择性必修第一册（含答案）

1.6反冲现象火箭知识链接Hi，在开始挑战之前，先来热下身吧！同学们，动量的观点是力学中很重要的方法，你是怎样理解动量守恒呢？▪◆学习任务（一）读教材，首战告捷让我们一起来阅读教材，并做好色笔区分吧。第页至第页（二）试身手，初露锋芒让我们来试试下面的问题和小练习吧。问题：反冲有哪些特点？．。练习1.发射炮弹。已知炮身重450kg，炮弹重5kg，炮弹射击的速度为450m/s，发射方向与水平成53o，求射击后炮身后退的速度为多大？练习2、在沙堆上有一木块，质量，木块上放一爆竹，质量．点燃爆竹后木块陷入沙中深，若沙对木块运动的阻力恒为，不计爆竹中火药质量和空气阻力．求爆竹上升的最大高度．（取）（三）攻难关，自学检测让我们来挑战吧！你一定是最棒的！一火箭喷气发动机每次喷出的气体，气体离开发动机时速度，设火箭质量，发动机每秒喷气次，求：（1）当第次气体喷出后，火箭的速度多大？（2）运动第末，火箭的速度多大？一个宇航员，连同装备的总质量为：，在空间跟飞船相距处相对飞船处于静止状态．他带有一个装有氧气的贮氧筒，贮氧筒上有一个可以使氧气以的相对速度喷出的喷嘴．宇航员必须向着跟返回飞船方向相反的方向释放氧气，才能回到飞船上去，同时又必须保留一部分氧气供他在返回飞船的途中呼吸．已知宇航员呼吸的耗氧率为．试问：如果他在准备返回飞船的瞬时，释放的氧气，他能安全地回到飞船吗？（2）宇航员安全地返回飞船的最长和最短时间分别为多少？测一测，大显身手1．航天飞机利用喷出的气体进行加速，是利用了高速气体的哪种作用？（）A．产生的浮力B．向外的喷力c．反冲作用D．热作用2．竖直发射的火箭质量为6×103kg．已知每秒钟喷出气体的质量为200kg．若要使火箭最初能得到20.2m／s。的向上加速度，则喷出气体的速度应为（）．A．700rn／sB．800m／sC．900m／sD．1000m／s3．一个质量为M的平板车静止在光滑的水平面上，在平板车的车头与车尾站着甲、乙两人，质量分别为m1和m2，当两人相向而行时()A．当m1＞m2时，车子与甲运动方向一致B．当v1＞v2时，车子与甲运动方向一致C．当m1v1＝m2v2时，车子静止不动D．当m1v1＞m2v2时，车子运动方向与乙运动方向一致4．穿着溜冰鞋的人，站在光滑的冰面上，沿水平方向举枪射击．设第一次射出子弹后，人后退的速度为v，则()A．无论射出多少颗子弹，人后退的速度为v保持不变B．射出n颗子弹后，人后退的速度为nvC．射出n颗子弹后，人后退的速度大于nvD．射出n颗子弹后，人后退的速度小于nv5．一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射出一物体P，不计空气阻力，则()A．火箭一定离开原来轨道运动B．P一定离开原来轨道运动C．火箭运动半径可能不变D．P运动半径一定减小

答案解析试身手，初露锋芒练习1.【答案】【解析】解得：练习2、【答案】【解析】这是一道动量守恒定律在反冲现象中的应用题，既考查了动量守恒定律，又考查了竖直上抛运动和牛顿运动定律等内容．火药爆炸时内力远大于重力，所以爆炸时动量守恒，取向上的方向为正方向，由动量守恒定律得．①（式中v、v＇分别为爆炸后爆竹和木块的速率）木块陷入沙中做匀减速运动到停止，其加速度为．木块做匀减速运动的初速度．②②代入①式，得．爆竹以初速度口做竖直上抛运动，上升的最大高度为．攻难关，自学检测1.【答案】（1）（2）【解析】解法一：喷出气体运动方向与火箭运动方向相反，系统动量可认为守恒．（1）第次气体喷出后，火箭速度为，有：．故．第次气体喷出后，火箭速度为，有：．故．第次气体喷出后，火箭速度为，有：．．（2）依此类推，第次气体喷出后，火箭速度为，有：．．因为每秒喷气次，所以第末火箭速度为：．2.【答案】（1）宇航员能顺利返回飞船（2）最长时间为，最短时间只有．【解析】宇航员使用氧气喷嘴喷出一部分氧气后，根据动量守恒定律，可以计算出宇航员返回的速度．根据宇航员离开飞船的距离和返回速度，可以求出宇航员返回的时间，即可求出这段时间内宇航员要消耗的氧气，再和喷射后剩余氧气质量相比，即可得到答案．令，，，氧气释放速度为，宇航员在释放氧气后的速度为．由动量守恒定律得，．宇航员返回飞船所需时间．宇航员返回途中所耗氧气，氧气筒喷射后所余氧气．因为，所以宇航员能顺利返回飞船．（2）设释放的氧气未知，途中所需时间为，则为宇航员返回飞船的极限条件．，．解得或．分别代入，得，．即宇航员安全返回飞船的最长时间为，最短时间只有．测一测，大显身手《反冲问题的讨论》试题1.【答案】C2.【答案】C【解析】动量守恒，即每秒喷出气体的动量等于火箭每秒增加的动量，即m气v气=m箭v箭，由动量定理得火箭获得的动力，又F－m箭g=m箭a，得v气=900m／s．3.【答案】CD【解析】车子向哪一个方向运动，取决于甲、乙两人的动量大小关系，根据动量守恒定律可知选项C、D正确．4.【答案】C【解析】设人、枪(包括子弹)的总质量为M，每颗子弹质量为m，子弹出射速度为v0.由已知有0＝(M－m)v－mv0.设射出n颗后，后退速度为v′.则有(M－nm)v′＝nmv0.由以上分