高考物理总复习专题二动量与动量守恒定律2.5反冲运动火箭课件新人教版.pptx

1、2.5反冲运动火箭,一、反冲 1.定义：一个静止的物体在的作用下分裂为两部分，一部分向某个方向运动，另一部分必然向 的方向运动的现象。 2.规律：反冲运动中，相互作用力一般较大，满足。 3.反冲现象的应用及防止 (1)应用：农田、园林的喷灌装置利用反冲使水从喷口喷出时，一边喷水一边 。 (2)防止：用枪射击时，由于枪身的反冲会影响射击的 ，所以用枪射击时要把枪身抵在肩部，以减少反冲的影响。,内力,相反,动量守恒定律,旋转,准确性,思维拓展,两位同学在公园里划船。租船时间将到，她们把小船划向码头。当小船离码头大约2 m左右时，有一位同学心想：自己在体育课上立定跳远的成绩从未低于2 m，跳到岸上绝

2、对没有问题。于是她纵身一跳，结果却掉到了水里(如图1)。她为什么不能如她所想的那样跳到岸上呢？(假设起跳时船已静止),答案这位同学与船组成的系统在不考虑水阻力的情况下，所受合外力为零，在她跳前后遵循动量守恒定律。她在跳出瞬间，船也要向后运动。所以人跳出时相对地的速度比在地上起跳时速度小，人不可能跳到岸上。,图1,二、火箭 1.工作原理：利用运动，火箭燃料燃烧产生的高温、高压燃气从尾部喷管迅速喷出，使火箭获得巨大速度。 2.影响火箭获得速度大小的两个因素 (1)喷气速度：现代火箭的喷气速度为2 0004 000 m/s。 (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。喷气 越大，越

3、大，火箭获得的速度越大。 3.现代火箭的主要用途：利用火箭作为工具，如发射探测仪器、常规弹头和核弹头、人造卫星和宇宙飞船等。,反冲,速度,质量比,运载,思考判断,(1)火箭点火后离开地面加速向上运动，是地面对火箭的反作用力的结果。() (2)在没有空气的宇宙空间，火箭仍可加速前进。() 答案(1)(2),反冲运动的理解,(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，由于有其他形式的能转变为机械能，所以系统的总动能增加。,1.反冲运动的特点,要点归纳,2.反冲运动中可应用动量守恒定律的三种情况,(1)系统不受外力或所受外力之和为零。 (2)系统虽然受到外力作用，但内力远远大

4、于外力，外力可以忽略。 (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，可以在该方向上应用动量守恒定律。,例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。 审题指导(1)因为炸裂时爆炸力远大于重力，系统在竖直方向的动量可认为近似守恒。 (2)若规定向下为正方向，则炸裂结束瞬间质量为m1的一块速度为负值。,精典示例,由于v20，说明炸裂后另一块的运动方向竖直向下。,针对训练1 如图2所示

5、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，炮弹射出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大小v为_。,图2,火箭,要点归纳,例2 火箭相对地面匀速飞行的速度为v0，某时刻的总质量为M，现火箭发动机向后喷出气体，若每次喷出的气体质量恒为m，相对于火箭的速度大小恒为u，不计空气阻力和地球引力，求第二次气体喷出后火箭的速度为多大。 审题指导(1)题目中的速度u的参照系是相对于火箭的，而不是相对于地面的，不能直接代入动量守恒公式。 (2)若喷出气体后火箭速度分别为v1、v2，喷出的气体对地速度分别是v1u和v2u。,精典示例,解析火箭与被喷气体

6、组成的系统不受外力作用，动量守恒。以v0方向为正方向，设喷出第一次气体、第二次气体后火箭速度分别为v1、v2，应用动量守恒定律，对第一次喷气过程有： Mv0(Mm)v1m(v1u)， 对第二次喷气过程有： (Mm)v1(M2m)v2m(v2u) 二式联立解得火箭喷出第二次气体后的速度为,针对训练2 将静置在地面上，质量为M(含燃料)的火箭模型点火升空，在极短时间内火箭模型以相对地面的速度v0竖直向下喷出质量为m的炽热气体。忽略喷气过程重力和空气阻力的影响，则喷气结束时火箭模型获得的速度大小是(),答案D,1.适用条件 (1)系统由两个物体组成且相互作用前静止，系统总动量为零。 (2)在系统内发

7、生相对运动的过程中至少有一个方向的动量守恒(如水平方向或竖直方向)。 2.画草图：解题时要画出各物体的位移关系草图，找出各长度间的关系，注意两物体的位移是相对同一参考系的位移。,反冲运动的应用“人船模型”,要点归纳,例3 质量为M的热气球吊筐中有一质量为m的人，共同静止在距地面为h的高空中。现从气球上放下一根质量不计的软绳，为使此人沿软绳能安全滑到地面，则软绳至少有多长？ 审题指导(1)人沿软绳下滑过程中人和热气球组成的系统动量守恒。 (2)人至地面时，气球到地面的距离为软绳的最短长度。,精典示例,解析如图所示，设绳长为L，人沿软绳滑至地面的时间为t， 由图可知，Lx人x球。 设人下滑的平均速度为v人，气球上升的平均速度为v球，,由动量守恒定律得0Mv球mv人，,针对训练3 如图3所示，一个