1.6反冲 火箭 课件 -2022-2023学年高一下学期物理人教版2019选择性必修第一册

反冲现象

火箭

前面我们动量定理和动量守恒，并且在上节课我们利用相关知识解决碰撞中的相关问题，今天我们一起学习反冲现象并认识火箭。目录反冲冲火箭典例练习PART01PART02PART03PART04CONTENTS基本概念1.反冲定义：根据动量守恒定律，一个静止的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，这个现象叫做反冲现象。2.特点：（1）不同部分在内力作用下向相反方向运动（2）内力远大于外力，动量守恒（3）其它形式的能转化为动能，动能增加3.物理原理：遵循动量守恒定律作用前：P=0作用后:P'=m1v1-m2v2则根据动量守恒定律有：P'=P即m1v1-m2v2=0故有：v2=(m1/m2)v1负号就表示作用后的两部分运动方向相反如图，长为L质量为M的船停在静水中，一个质量为m的人（可视为质点）开始从船头走向船尾，不计水的阻力，求船和人相对地面的位移各是多少？①人动船动，人停船停，人快船快，人慢船慢，人左船右；②速度比等于质量的反比，位移比等于质量的反比；三、人船模型1、“人船模型”是动量守恒定律的拓展应用，它把速度和质量的关系推广到质量和位移的关系。即：

m1v1=m2v2

则：m1s1=m2s22、此结论与人在船上行走的速度大小无关。不论是匀速行走还是变速行走，甚至往返行走，只要人最终到达船的左端，那么结论都是相同的。3、人船模型的适用条件是：两个物体组成的系统动量守恒，系统的合动量为零。解决“人船模型”问题1.解前画出人、船位移草图2.运动情况：人走、船行；人停船停；人加速船加速；人减速船减速。3.原理：动量守恒定律4.人船速度关系：0=mv1-MV2.

则v1/v2=M/m,任意时刻速度与质量成反比。5.人船位移关系：

mx1-MX2=0,则x1/x2=M/m。

x1+x2=LL----船的长度则：x1=mL/(m+M),x2=ML/(M+m)x1x2LMmv1v2【课堂小结】反冲运动火箭反冲运动1．定义：静止或运动的物体分离出一部分物体，使另一部分向相反方向运动的现象叫反冲运动。2．反冲运动中一般遵循动量守恒定律3．应用：反击式水轮机、喷气式飞机、火箭等防止：射击时，用肩顶住枪身火箭1．飞行的原理---利用反冲运动2．决定火箭最终飞行速度的因素喷气速度质量比典

例1．一空船静止于水面上，船后舱因有漏洞进水，堵住漏洞后用一水泵把后舱中的水抽往前舱，前后舱用隔板隔开，如图所示。不计水的阻力，在抽水过程中船的运动情况是（）A．保持静止

B．持续向前运动 C．持续向后运动 D．前后往复运动不计水的阻力，则系统动量守恒，系统总动量为零，用一水泵把后舱的水抽往前舱，则水的重心前移，故船将向后运动（等效于人船模型）。故选C。2．生命在于运动，体育无处不在，运动无限精彩，如图所示，质量为450kg的小船静止在水面上，质量为50kg的人在甲板上立定跳远的成绩为2m，不计空气和水的阻力，下列说法正确的是（）A．人在甲板上散步时，船保持静止B．人在立定跳远的过程中船保持静止C．人在立定跳远的过程中船后退了0.4mD．若人在地面上立定跳远，其最好成绩一定超过1.8mAB．根据动量守恒定律，人动船也动，则当人在甲板上散步时，船将运动；人在立定跳远的过程中船也将运动，AB错误；C．根据人船模型动量守恒有人在立定跳远的过程中船后退了0.2m，C错误；D．人在船上跳远时，相对地面的成绩为；人在船上跳远时，人释放的能量等于人和船的动能，当人在地面上跳远时，人释放的能量全部转化为人的动能，则人在地面上立定跳远，其最好成绩一定超过1.8m，D正确。故选D。3．在平静的水面上有一条静止不动的小船，船头站着一个人。当人从船头走到船尾的过程中，忽略水对小船的阻力，则以下说法中正确的是（）A．船和人组成的系统的总动量将减小B．在人行走的过程中，船将向相反的方向运动C．在人行走的过程中，船和人的动能的总和将保持不变D．当人突然停止走动，船将由于惯性而继续在水面上运动A．因忽略水对船的阻力，则船和人组成的系统受合外力为零，系统的总动量守恒，选项A错误；B．由动量守恒可知，在人行走的过程中，船将向相反的方向运动，选项B正确；C．在人行走的过程中，人对船和本身要做功，则船和人的动能的总和将增大，选项C错误；D．由动量守恒可知，因开始时系统的总动量为零，则当人突然停止走动，船将停止运动，选项D错误。故选B。4．一只质量为m1=3kg的乌贼吸入m2=0.6kg的水静止在水中，遇到危险时，它在极短时间内把吸入的水以大小v2=20m/s的速度向后全部喷出，求：（1）乌贼喷水后向前逃窜的速度大小v1；（2）若向前逃窜时受到水的阻力大小恒为f=2N，乌贼喷水后经过多少时间停止？（1）设乌贼向前逃窜的方向为正方向，由系统动量守恒得0=m1v1-m2v2v1=4m/s（2）由动量定理得-ft=0-m1v1t=6s5．如图所示，大气球质量为25kg，载有质量为50kg的人，静止在空气中距地面20m高的地方，气球下方悬一根质量可忽略不计的绳子，此人想从气球上沿绳慢慢下滑至地面，为了安全到达地面，则这绳长至少应为（不计人的高度，可以把人看作质点）（）A．30m B．40m C．60m D．70m人与气球组成的系统动量守恒，设人的速度v1，气球的速度v2，运动时间为t，以人与气球组成的系统为研究对象，取向下为正方向，由动量守恒定律得：即绳子至少长60m。故C正确，ABD错误。故选C。练

习1．如图所示，一热气球下面系一质量为m的物体，物体距水平地面的高度为h，它们正以速度v沿水平方向匀速运动。某时刻绳子断裂，物体和热气球分离。已知热气球与物体的总质量为M，分离后热气球所受浮力不变，不计空气阻力及绳子长度，物体可视为质点，重力加速度为g，下列说法正确的是（）A．物体刚到达地面时，热气球离地面的高度为B．物体刚到达地面时，热气球离地面的高度为C．物体刚到达地面时，热气球的速度大小为D．物体刚到达地面时，热气球的速度大小为AB．热气球与物体组成的系统竖直方向上动量守恒，则物体竖直方向的位移气球竖直方向的位移则有物体刚到达地面时热气球离地面的高度为A正确，B错误；CD．设物体到达地面时物体与热气球的竖直分速度大小分别为v1、v2，则竖直分速度满足热气球与物体组成的系统竖直方向上动量守恒，规定竖直向下的方向为正方向，则故物体刚到达地面时，热气球的速度大小C正确，D错误2．如图，一质量为2m、半径为R的四分之一光滑圆弧槽，放在光滑的水平面上，底端B点切线水平，有一质量为m、可视为质点的小球由槽顶端A点静止释放。不计空气阻力，在小球下滑至槽底端B点的过程中，下列说法正确的是（）A．若圆弧槽不固定，小球和槽组成的系统动量守恒B．若圆弧槽不固定，小球水平方向的位移大小为C．圆弧槽固定和不固定两种情形下，小球滑到B点时的速度之比为D．圆弧槽固定和不固定两种情形下，圆弧槽对地面的最大压力之比为9:7A．若圆弧槽不固定，小球和槽组成的系统水平方向受合外力为零，则水平方向动量守恒，A错误；B．若圆弧槽不固定，对小球和槽组成的系统水平方向动量守恒，则解得小球水平方向移动的位移为B正确；C．圆弧槽固定时小球滑到B点时的速度圆弧槽不固定情形下，由动量守恒和能量关系可知解得则圆弧槽固定和不固定情形下，小球滑到B点时的速度之比为C正确；D．由C中分析可知，若圆弧槽固定，小球到达底端时则圆弧槽对地面的最大压力为若圆弧槽不固定，小球到达底端时解得则圆弧槽对地面的最大压力为圆弧槽固定和不固定两种情形下，圆弧槽对地面的最大压力之比为D错误。故选BC。3．如图甲所示，质量为M的小车静止在光滑水平面上，小车AB段是半径为R的四分之一圆弧光滑轨道，BC段是长为L的水平粗糙轨道，两段轨道相切于B点。一质量为m的滑块在小车上从A点由静止开始沿轨道滑下，重力加速度为g。（1）若固定小车，求滑块运动过程中对小车的最大压力的大小；（2）若不固定小车，滑块从A′点由静止下滑，然后滑入BC轨道，最后从C点滑出小车，如图乙所示。已知A′O与竖直方向夹角为θ=60°，小滑块的质量

，滑块与轨道BC间的动摩擦因数为μ，求：道BC间的动摩擦因数为μ，求：①滑块运动过程中，小车的最大速率；②滑块从B到C运动过程中，小车的位移大小x。（1）若固定小车，则滑块滑到B点时速度最大，所需向心力最大，受到的支持力最大，且设为FN，根据动能定理和牛顿运动定律有由牛顿第三定律可知滑块对小车的最大压力为F′N=

FN=3mg（2）①由于地面是光滑的，则小车和滑块组成的系统在水平方向动量守恒，取水平向右为正有0=

mv1-Mv2由上式可看出，当滑块速度