反冲运动、火箭1

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16.5 反冲运动火箭(1)

反冲运动火箭
Recoil ＆ Rocket
火箭通常偏向东方发射，有利于借助地球自转的线速度，达到第一宇宙速度
小飞象章鱼
Hale Waihona Puke 喷气式飞机的速度可达1000m/s
若枪的质量（不含射出的子弹）为8kg，射出子弹质量为20g，子弹离开枪口的速度为 500m/s，则枪后退的速度约为多少？
止退犁
据明代焦玉1412年著《火龙经》记载，火龙出水是用五尺长的去节削薄的毛竹做成箭筒，在毛竹的两端安上木雕龙头龙尾，稳定飞行方向。
用长征三号乙火箭发射嫦娥四号探测器
玉兔二号月面巡视器及其传回的照片
成吉思汗的骑兵，攻击速度与二十世纪的装甲部队相当；北宋的床弩，射程达一千五百米，与二十世纪的狙击步枪差不多；但这些仍不过是古代的骑兵与弓弩而已，不可能与现代力量抗衡。基础理论决定一切。
——《三体2·黑暗森林》
战斗时，点燃尾部火箭，推动火龙飞行。飞行约2,3公里，靠近目标时，龙肚子里的火箭自动点燃，可从张开的龙口喷出。
情形1：喷气相对于火箭的速度是u 情形2：喷气相对于地面的速度是u
火箭的质量比：火箭起飞时的质量与火箭除
燃料外的箭体质量之比。
12个在役的长征火箭
用长征三号乙火箭发射嫦娥四号探测器

《反冲运动火箭》课件

反冲运动火箭的安全使用与法规
火箭发射的安全措施
选择合适的场地
确保发射场地宽阔、平坦，远离人群和易燃物品，以降低安全风险。
检查火箭组件
确保所有组件完好无损，无缺陷或破损，以防止发射过程中发生故障。
遵守操作规程
按照规定的操作步骤进行发射，避免因错误操作导致意外事故。
火箭使用的法规与规定
了解相关法律法规
总结词
火箭的可靠性是指火箭在发射过程中能够正常工作、无故障的概率，是衡量火箭性能的重要参数之一。
详细描述
火箭的可靠性对于确保发射安全、降低发射风险具有重要意义。高可靠性的火箭能够减少发射失败的概率，提高发射成功率。为了提高火箭的可靠性，需要进行充分的测试和验证，确保各系统、部件的正常运行。
火箭的重复使用性
燃料与氧化剂
选择合适的燃料和氧化剂，如液氧、液氢、煤油等，以提高发动机性能。
火箭的装配与测试
装配工艺
制定合理的装配工艺流程，确保火箭各部分正确组装。
测试流程
建立完善的测试流程，包括发动机测试、整体测试和发射前测试等。
测试设备
配备先进的测试设备，如压力测试设备、振动测试设备等，以确保测试结果的准确性。
火箭发射的环保要求
控制废气排放
确保火箭发动机排放的废气符合国家和地方环保标准，避免对大
气环境造成污染。
减少噪音污染
采取有效措施降低火箭发射过程中产生的噪音，如使用消音设备或选择合适的时间进行发射。
处理废弃物
根据相关法规，妥善处理火箭发射后产生的废弃物，确保不对环
境造成损害。
遵守环保监测要求
03
反冲运动火箭的性能参数
火箭推力

高中物理课件-16.5 反冲运动火箭1

固定在车上的玻璃管
橡皮塞
解：取小车与橡皮塞为系统，系统受到的合外力为零，所以动量守恒，取橡皮塞运动方向为正方向，根据动量守恒定律有：
0=mv+(M-m)v' v' mv 0.1m / s M m
二、火箭
1、火箭的主要用途：
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．
3、采取下列哪些措施有利于增加喷气式飞机的飞行速度( )
√A. 使喷出的气体速度增大
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
4、水平地面上放置一门大炮，炮身质量为M，炮筒与水平方向成θ角，今相对地面以速度v发射一枚炮弹，若炮弹质量为m，求炮身的后退速度。
第五节反冲运动火箭
1、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？
2、神七发射视频
回顾火箭和气球的运动回答问题：
1、气球和火箭运动前处于什么运动状态？
2、气球和火箭运动前是一个物体，运动后是否分为两部分？
3、如果火箭和气球分为两部分，这两部分运动情况如何？
4、火箭和气球的运动原因是什么？
LmM h
S球
M
h S人
反馈检测
1、下列运动属于反冲运动的是（） A、乒乓球碰到墙壁后弹回
√B、发射炮弹后炮身后退 √C、喷气式飞机喷气飞行 √D、火箭的发射
2、运送人造卫星的火箭开始工作后，火箭做加速运动的原因是
√A．火箭发动机将燃料燃烧产生的气体向后推出，气体给火箭的反作用力推动火箭 B．燃料燃烧推动空气，空气反作用力推动火箭 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

高中物理反冲和火箭模型-动量守恒的十种模型解读含参考答案

动量守恒的十种模型解读反冲和火箭模型模型解读1. 反冲运动作用原理反冲运动是系统内物体之间的作用力和反作用力产生的效果动量守恒反冲运动中系统不受外力或内力远大于外力，所以反冲运动遵循动量守恒定律机械能增加反冲运动中，由于有其他形式的能转化为机械能，所以系统的总机械能增加2．火箭(1)火箭的原理火箭的工作原理是反冲运动，其反冲过程动量守恒，它靠向后喷出的气流的反冲作用而获得向前的速度。

(2)影响火箭获得速度大小的因素①喷气速度：现代液体燃料火箭的喷气速度约为2__000~4__000m/s 。

②火箭的质量比：指火箭起飞时的质量与火箭除燃料外的箭体质量之比，决定于火箭的结构和材料。

现代火箭的质量比一般小于10。

火箭获得的最终速度火箭发射前的总质量为M 、燃料燃尽后的质量为m ，火箭燃气的喷射速度为v 1，如图所示，在火箭发射过程中，由于内力远大于外力，所以动量守恒。

发射前的总动量为0，设燃料燃尽后火箭的飞行速度为v ，发射后的总动量为mv -(M -m )v 1(以火箭的速度方向为正方向)由动量守恒定律，mv -(M -m )v 1=0解得v=Mm-1 v1由此可知，燃料燃尽时火箭获得的最终速度由喷气速度及质量比Mm决定。

喷气速度越大，质量比越大，火箭获得的速度越大。

(3)．多级火箭：能及时把空壳抛掉，使火箭的总质量减少，因而能够达到很高的速度，但火箭的级数不是越多越好，级数越多，构造越复杂，工作的可靠性越差，目前多级火箭一般都是三级火箭。

【典例精析】1.(2017·全国理综I卷·14)将质量为1.00kg的模型火箭点火升空，50g燃烧的燃气以大小为600m/s的速度从火箭喷口在很短时间内喷出。

在燃气喷出后的瞬间，火箭的动量大小为(喷出过程中重力和空气阻力可忽略)A.30kg⋅m/sB.5.7×102kg⋅m/sC.6.0×102kg⋅m/sD.6.3×102kg⋅m/s【针对性训练】1.(2024重庆模拟2)如题图1所示，水火箭又称气压式喷水火箭、水推进火箭，由饮料瓶、硬纸片等环保废旧材料制作而成。

第5节反冲运动和火箭

那么火箭在燃料燃尽时所能获得的最终速度与什么有关呢？假设火箭发射前的总质量为M，燃料燃尽后的质量为m，火箭燃气对地的喷射速度为v1，燃料燃尽后火箭的飞行速度v为多大？
在火箭发射过程中，由于内力远大于外力，所以动量守恒 .发射前的总动量为 0，发射后的总动量为 mv (M m)v1 （以火箭的速度方向为正方向）
动量守恒：MV0=(M-m)v+m(u+v) 则u=
6.火箭最初的总质量为M，相对于地面水平飞行的速度为v0，若发动机每次喷出的气体质量恒为m，喷出气体相对于火箭的速度大小恒为u，不计空气阻力，当第二批气体喷出后，火箭的速度为多大？解析：设以火箭运动速度方向为正方向设第二批气体喷出后火箭速度为V，喷出气体对地速度V-u 动量守恒：MV0=(M-2m)v+2m(v-u) V=
2.喷射前后火箭、燃料系统动量守恒
MV0=(M-m)V+m(v-u) , v=

5．如图所示，装甲车和其中炮弹的总质量为M，正沿轨道向右匀速行驶，其速度为v0，发射一枚质量为m的炮弹后，装甲车的速度变为v，仍向右行驶．若不计轨道的摩擦，求炮弹射出炮口时相对于炮口的速度是多大？(炮管是水平的) 解析：设相对炮口速度为u则对地速度为u+v.
子弹、车在切线方向动量守恒
MV0=(M-nm) ×0+nmv 则n=MV0/mv=20×1/5=4
4．总质量为M的火箭以速度v0飞行，质量为m的燃料相对于火箭以速率u向后喷出，则火箭的速度大小为( A ) A．v0＋mu/M B．v0－mu/M C．v0＋(v0＋u) m/(M-m) D．v0＋mu/(M-m) 分析：1.设向前为正方向。燃料相对地速度V1=v-u

反冲运动火箭(第一课时)

火箭能为我们做些什么？
运载空间站发射人造地球卫星
运送载人飞船运载探测器
思考与讨论：
质量为m的人在远离任何星体的太空中，与他旁边的飞船相对静止，由于没有力的作用，他与飞船总保持相对静止状态。这个人手中拿着一个质量为△m的小物体。现在他以相对于飞船为u的速度把小物体抛出（1）小物体的动量改变量是多少？ m u （2）人的动量改变量是多少？ m u m （3）人的速度改变量是多少？ u

ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
分析：在水平方向火药的爆炸力远大于正确答案： 2.5m/s
此瞬间机枪受的外力（枪手的托力），故可认为在水平方向系统动量守恒：即你做对了没有？子弹向前的动量等于机枪向后的动量，总动量保持“零”值不变。
4. 反冲运动的应用和防止：

应用：
1 .灌溉喷水器 2 . 喷气式飞机；

防止：
榴弹炮
二、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。
你认识它们吗？
俄罗斯能源号欧洲阿丽亚娜
中
国
美国大力神号日本 M 系列
长征系列
思考题：
①介绍一下我国古代的火箭？ ②现代的火箭与古代火箭有什么相同和不同之处？ ③现代火箭主要用途是什么？ ④现代火箭为什么要采用多级结构？
作用前：P = 0 作用后: P' = m v + M V 则根据动量守恒定律有： P' = P 即 m v + M V = 0 故有：V = − ( m / M ) v 负号就表示作用后的两部分运动方向相反

反冲运动火箭_最新修正版

2.5反冲运动火箭一、反冲1.定义：一个静止的物体在内力的作用下分裂为两部分，一部分向某个方向运动，另一部分必然向相反的方向运动的现象。

2.规律：反冲运动中，相互作用力一般较大，满足动量守恒定律。

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，所以用枪射击时要把枪身抵在肩部，以减少反冲的影响。

思维拓展图1两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。

二、火箭1.工作原理：利用反冲运动，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2 000～4 000 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。

喷气速度越大，质量比越大，火箭获得的速度越大。

最新修正版3.现代火箭的主要用途：利用火箭作为运载工具，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。

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[要点归纳]1.反冲运动的特点(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，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。

高中物理--反冲运动、火箭

体验：
交流与讨论
１、以上两个实验你观察到的现象是什么？
２、它们都有哪些共同的特点？
一、反冲运动
1、定义：:如果一个物体在内力的作用下分割成两部分，一部分向某个方向运动，另一部分必然向相反方向运动的现象叫反冲运动。 2、共同特征（１）在内力作用下（２）分割成两部分（３）向相反的方向运动
例1：下列情况中，属于反冲运动是（ACD）
A 喷气式飞机的运动 B 直升飞机的运动 C 火箭的运动 D 反击式水轮机的运动
例 2：水平方向射击的大炮，炮身重450 kg，炮弹重为 5kg ，炮弹射击的速度是 450 m/s，则炮身的反冲速度是多大？
选大炮和炮弹作为研究对象，设炮弹速度为
影响火箭飞行速度的主要因素是什么呢？
1。燃气喷射的速度
如何提高火箭燃气的喷射速度？
答：要提高喷气速度，就要使用高质量的燃料，目前常用的液体燃料是液氢，用液氧做氧化剂。
2。火箭的质量比（即火箭开始飞行时的质量与燃料燃尽时的质量之比）。
注：目前的技术条件下，火箭的质量比在6-10 左右，
制导与控制系统
多级火箭由单级火箭组成，发射时先点燃第一级火箭，燃料用完以后，空壳自动脱落，然后下一级火箭开始工作
动力系统
有效负荷
3 第3级火箭
第2级火箭
第1级1火箭
中国新型自行榴弹炮
2，他是如何利用反冲提高命中精度的呢？
1，这门自行火炮的后面又增加了止退犁，看到了吗？他是起什么作用的呢？
v1,炮身反冲速度为v2,选炮弹射出速度方向
为正方向,则根据动量守恒定律有：
0 = m1v1 - m2v2 v2 = m1v1 / m2 = (5×450)/450 m/s = 5 m/s

第1章 6 反冲现象火箭

6.反冲现象火箭学习目标：1.[物理观念]通过学习了解反冲运动和反冲运动在生活中的应用． 2.[科学思维]通过实例分析，能够应用动量守恒定律解决反冲运动问题． 3.[科学思维]通过学习和课外阅读，知道火箭的飞行原理，了解我国航天技术的发展．☆阅读本节教材，回答第24页“问题”并梳理必要知识点．教材第24页问题提示：反冲原理，章鱼游泳类似于火箭的发射，靠向后喷水的反作用力使自己前进．一、反冲现象1．定义根据动量守恒定律，如果一个静止的物体在内力的作用下分裂为两个部分，一部分向某个方向运动，另一部分必然向相反的方向运动，这个现象叫作反冲．2．反冲原理反冲运动的基本原理是动量守恒定律，如果系统的一部分获得了某一方向的动量，系统的其他部分就会在这一方向的反方向上获得同样大小的动量．3．公式若系统的初始动量为零，则动量守恒定律的形式变为0＝m1v1＋m2v2，此式表明，做反冲运动的两部分的动量大小相等、方向相反，而它们的速率与质量成反比．利用动量守恒定律解决反冲问题时，速度通常是以地面为参考系的速度，而不是系统内两物体的相对速度．二、火箭1．原理火箭的飞行应用了反冲的原理，靠喷出气流的反冲作用来获得巨大速度．2．影响火箭获得速度大小的因素一是喷气速度，二是火箭喷出物质的质量与火箭本身质量之比．喷气速度越大，质量比越大，火箭获得的速度越大．1．思考判断(正确的打“√”，错误的打“×”)(1)做反冲运动的两部分的动量一定大小相等，方向相反．(√)(2)章鱼、乌贼的运动利用了反冲的原理．(√)(3)火箭点火后离开地面向上运动，是地面对火箭的反作用力作用的结果．(×)(4)在没有空气的宇宙空间，火箭仍可加速前行．(√)(5)火箭发射时，火箭获得的机械能来自于燃料燃烧释放的化学能．(√)2．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是() A．燃料推动空气，空气反作用力推动火箭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B[火箭工作中，动量守恒，当向后喷气时，则火箭受一向前的推力从而使火箭加速，故只有B正确．]3．(多选)2019年春节上映的国产科幻大片《流浪地球》中有这样的情节：为了自救，人类提出一个名为“流浪地球”的大胆计划，即倾全球之力在地球表面建造上万座发动机，推动地球离开太阳系，用2 500年的时间奔往另外一个栖息之地．这个科幻情节中有反冲运动的原理．现实中的下列运动，属于反冲运动的有()A．汽车的运动B．直升机的运动C．火箭的运动D．反击式水轮机的运动CD[汽车的运动利用了汽车的牵引力，不属于反冲运动，故A错误；直升机的运动利用了空气的反作用力，不属于反冲运动，故B错误；火箭的运动是利用喷气的方式获得动力的，属于反冲运动，故C正确；反击式水轮机的运动利用了水的反冲作用而获得动力，属于反冲运动，故D正确．]对反冲运动的理解取一只药瓶或一个一端有孔的蛋壳，在其盖上钻一小孔(瓶盖与瓶子需密封)，再取一块厚泡沫塑料，参照图做成船的样子，并在船上挖一凹坑，以容纳盛酒精的容器(可用金属瓶盖)．用两段铁丝，弯成环状以套住瓶的两端，并将铁丝的端头分别插入船中．将一棉球放入容器中，并倒入少量酒精，在瓶中装入半瓶开水．将船放入水中，点燃酒精棉球后一会儿产生水蒸气，当水蒸气从药瓶盖的孔中喷出时，小船便能勇往直前了．小船向前运动体现了什么物理原理？提示：反冲原理．(1)物体的不同部分在内力作用下向相反方向运动．(2)在反冲运动中，相互作用力一般较大，通常可以用动量守恒定律来处理．(3)在反冲运动中，由于有其他形式的能转化为机械能，所以系统的总动能增加．2．反冲运动的应用与防止(1)利用有益的反冲运动反击式水轮机是使水从转轮的叶片中流出，使转轮由于反冲而旋转，从而带动发电机发电；喷气式飞机和火箭都是靠喷出气流的反冲作用而获得巨大的速度．(2)避免有害的反冲运动射击时，子弹向前飞去，枪身向后发生反冲，这就会影响射击准确性等．3．处理反冲运动应注意的问题(1)速度的方向对于原来静止的整体，抛出部分与剩余部分的运动方向必然相反．在列动量守恒方程时，可任意规定某一部分的运动方向为正方向，则反方向的速度应取负值．(2)相对速度问题在反冲运动中，有时遇到的速度是两物体的相对速度．此类问题中应先将相对速度转换成对地的速度后，再列动量守恒定律方程．(3)变质量问题如在火箭的运动过程中，随着燃料的消耗，火箭本身的质量不断减小，此时必须取火箭本身和在相互作用的短时间内喷出的所有气体为研究对象，取相互作用的这个过程为研究过程来进行研究．【例1】反冲小车静止放在水平光滑玻璃上，点燃酒精，蒸汽将橡皮塞水平喷出，小车沿相反方向运动．如果小车运动前的总质量M＝3 kg，水平喷出的橡皮塞的质量m＝0.1 kg.(1)若橡皮塞喷出时获得的水平速度v＝2.9 m/s，求小车的反冲速度；(2)若橡皮塞喷出时速度大小不变，方向与水平方向成60°角，小车的反冲速度又如何(小车一直在水平方向运动)?思路点拨：(1)小车和橡皮塞组成的系统所受外力之和为零，系统总动量为零．(2)小车和橡皮塞组成的系统在水平方向动量守恒．[解析](1)以橡皮塞运动的方向为正方向，根据动量守恒定律有m v＋(M－m)v′＝0v′＝－mM－m v＝－0.13－0.1×2.9 m/s＝－0.1 m/s负号表示小车的运动方向与橡皮塞运动的方向相反． (2)以橡皮塞运动的水平分运动方向为正方向，有m v cos 60°＋(M －m )v ″＝0v ″＝－m v cos 60°M －m ＝－0.1×2.9×0.53－0.1m/s ＝－0.05 m/s 负号表示小车的运动方向与橡皮塞运动的水平分运动的方向相反．[答案] (1)0.1 m/s ，方向与橡皮塞运动的方向相反(2)0.05 m/s ，方向与橡皮塞运动的水平分运动的方向相反反冲运动和碰撞、爆炸有相似之处，相互作用力常为变力，且作用力大，一般都满足内力≫外力，所以反冲运动可用动量守恒定律来处理.[跟进训练]1．如图所示，自动火炮连同炮弹的总质量为M ，当炮管水平，火炮车在水平路面上以v 1的速度向右匀速行驶中，发射一枚质量为m 的炮弹后，自动火炮的速度变为v 2，仍向右行驶，则炮弹相对炮筒的发射速度v 0为( )A.m (v 1－v 2)＋m v 2mB.M (v 1－v 2)mC.M (v 1－v 2)＋2m v 2mD.M (v 1－v 2)－m (v 1－v 2)m B [炮弹相对地的速度为v 0＋v 2.由动量守恒定律得M v 1＝( M －m )v 2＋m (v 0＋v 2)，得v 0＝M (v 1－v 2)m.]火箭以飞船为参考系，设小物体的运动方向为正方向，则小物体的动量的改变量为Δp 1＝Δmu对人和小物体组成的系统，在人抛出小物体的过程中动量守恒，则由动量守恒定律得0＝Δp1＋Δp2，则人的动量的改变量为Δp2＝－Δp1＝－Δmu.设人的速度的改变量为Δv，因为Δp2＝mΔv，则由以上表达式可知Δv＝－Δmu m.古代的火箭我国早在宋代就发明了火箭，在箭杆上捆一个前端封闭的火药筒，火药点燃后生成的燃气以很大的速度向后喷出，火箭就会向前运动．请思考：(1)古代火箭的运动是否为反冲运动？(2)火箭飞行利用了怎样的工作原理？提示：(1)火箭的运动是反冲运动．(2)火箭靠向后连续喷射高速气体飞行，利用了反冲原理．应用反冲运动，其反冲过程动量守恒．它靠向后喷出的气流的反冲作用而获得向前的速度．2．影响火箭最终速度大小的因素(1)喷气速度：现代火箭发动机的喷气速度约为2 000～5 000 m/s.(2)火箭的质量比：指火箭起飞时的质量与火箭除燃料外的箭体质量之比．现代火箭的质量比一般小于10.喷气速度越大，质量比越大，火箭获得的速度越大．3．火箭喷气属于反冲类问题，是动量守恒定律的重要应用．在火箭运动的过程中，随着燃料的消耗，火箭本身的质量不断减小，对于这一类的问题，可选取火箭本身和在相互作用的时间内喷出的全部气体为研究对象，取相互作用的整个过程为研究过程，运用动量守恒的观点解决问题．【例2】一火箭的喷气发动机每次喷出m＝200 g的气体，气体离开发动机喷出时的速度v＝1 000 m/s(相对地面)，设火箭的质量M＝300 kg，发动机每秒喷气20次，求当第三次气体喷出后，火箭的速度为多大？思路点拨：火箭喷气属反冲现象，火箭和气体组成的系统动量守恒，运用动量守恒定律求解．[解析]设喷出三次气体后火箭的速度为v3，以火箭和喷出的三次气体为研究对象，据动量守恒定律，得(M－3m)v3－3m v＝0所以v3＝3m vM－3m≈2 m/s.[答案] 2 m/s火箭类反冲问题解题要领1．两部分物体初、末状态的速度的参考系必须是同一参考系，且一般以地面为参考系．2．要特别注意反冲前、后各物体质量的变化．3．列方程时要注意初、末状态动量的方向，一般而言，反冲后两物体的运动方向是相反的．[跟进训练]2．总质量为M的火箭以速度v0飞行，质量为m的燃气相对于火箭以速率u向后喷出，则火箭的速度大小为()A．v0＋muM B．v0－muMC．v0＋mM－m(v0＋u) D．v0＋muM－mA[设喷出气体后火箭的速度大小为v，则燃气的对地速度为(v－u)(取火箭的速度方向为正方向)，由动量守恒定律，得M v0＝(M－m)v＋m(v－u)解得v＝v0＋muM，A项正确．]1．物理观念：反冲运动的概念．2．科学思维：应用动量守恒定律解决反冲运动．3．科学探究：通过实验探究，认识反冲运动．1．下列图片所描述的事例或应用中，没有利用反冲运动原理的是()D[喷灌装置是利用水流喷出时的反冲作用而运动的，章鱼在水中前行和转向利用了喷出的水的反冲作用，火箭发射是利用喷气的方式而获得动力的，利用了反冲运动，故A、B、C不符合题意；码头边轮胎的作用是延长碰撞时间，从而减小作用力，没有利用反冲作用，故D符合题意．]2．质量相等的甲和乙都静止在光滑的水平冰面上．现在，其中一人向另一个人抛出一个篮球，另一人接球后再抛回．如此反复进行几次后，甲和乙最后的速率关系是()A．若甲最先抛球，则一定是v甲>v乙B．若乙最后接球，则一定是v甲>v乙C．只有甲先抛球，乙最后接球，才有v甲>v乙D．无论怎样抛球和接球，都是v甲>v乙B[因甲、乙及篮球组成的系统动量守恒，故最终甲、乙以及篮球的动量之和必为零．根据动量守恒定律有m1v1＝(m2＋m球)v2，因此最终谁接球谁的速度小，故B正确，A、C、D错误．]3．如图所示，装有炮弹的火炮总质量为m1，炮弹的质量为m2，炮弹射出炮口时对地的速率为v0，若炮管与水平地面的夹角为θ，则火炮后退的速度大小为(设水平地面光滑) ()A.m 2m 1v 0B.m 2v 0m 1－m 2C.m 2v 0cos θm 1－m 2D.m 2v 0cos θm 1 C [炮弹和火炮组成的系统水平方向动量守恒，0＝m 2v 0cos θ－(m 1－m 2)v ，得v ＝m 2v 0cos θm 1－m 2，选项C 正确．] 4．(多选)质量为m 的人在质量为M 的小车上从左端走到右端，如图所示，当车与地面摩擦不计时，那么( )A ．人在车上行走，若人相对车突然停止，则车也突然停止B ．人在车上行走的平均速度越大，则车在地面上移动的距离也越大C ．人在车上行走的平均速度越小，则车在地面上移动的距离就越大D ．不管人以什么样的平均速度行走，车在地面上移动的距离相同AD [由于地面光滑，则人与车组成的系统动量守恒得：m v 人＝M v 车，可知A 正确；设车长为L ，由m (L －x 车)＝Mx 车得，x 车＝m M ＋mL ，车在地面上移动的位移大小与人的平均速度大小无关，故D 正确，B 、C 均错误．]5．[思维拓展]在光滑的冰面上，放置一个截面为四分之一圆的半径足够大的光滑自由曲面，一个坐在冰车上的小孩手扶一小球静止在冰面上．某时刻小孩将小球以v 0的速度向曲面推出，如图所示．已知小孩和冰车的总质量为m 1＝40 kg ，小球质量为m 2＝2 kg ，若小孩将球推出后还能再接到小球，求曲面质量m 3应满足的条件．2/10[解析] 人推球过程动量守恒，即0＝m 2v 0－m 1v 1对于小球和曲面，根据动量守恒定律和机械能守恒定律，有 m 2v 0＝－m 2v 2＋m 3v 3 12m 2v 20＝12m 2v 22＋12m 3v 23 解得v 2＝m 3－m 2m 3＋m 2v 0 若小孩将小球推出后还能再接到小球，则有v 2＞v 1解得m 3＞4219kg. [答案] 见解析。

(完整版)16.5反冲运动---火箭

1.同学们是不是在电影里看到，火炮在发射时炮管一缩一伸的运动？有的人称之为：缩头炮。为什么炮管要做这样的运动呢？
巨大的反冲作用就全靠炮身的材料硬度抵消了，这样的结果是火炮的寿命大大减少，这显然是不合理的设计。
2.我们如何既避免反冲危害又能保证命中精度呢？
我们要设计一种装置，它可以先允许炮身做反冲运动，并把这种运动能量储存为弹性势能，等反冲运动结束时，再利用储存的那部分能量使炮身复位，这就是火炮缓冲器的作用。这样火炮既解决了寿命问题又兼顾了连发精度问题，做到了合理设计。Biblioteka 看图你知道章鱼，乌贼怎样游泳吗？
想它们先把水吸入体腔，然后用力压水，通象过身体前面的孔喷出，使身体很快的运动
与你认为章鱼、乌贼游泳时运用了什么原理
思呢？
（反冲）
考
乌
章
贼
鱼
动画：反冲运动
§5 反冲运动
火箭
新课引入
气球实验：将一个气球吹大，然后松手，看看会出现
什么现象？如何解释这种现象呢？
长征五号结构图
运载火箭一般采用液体推进剂，第一、二级多用液氧、煤油或四氧化二氮、偏二甲肼。末级用液氧、液氢高能推进，称为低温液体火箭，技术比较复杂，目前只有美国、俄斯、法国、中国和日本等少数几个国家掌握低温液体火箭技术
酒泉卫星发射中心
发射架
发射场
天宫一号
西昌卫星发射中心
2.现代火箭
火箭
工作原理：动量守恒定律
1.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
2.火箭的工作原理
当火箭的推进剂燃烧时，从尾部喷出的气体具有很大的动量，根据动量守恒定律，火箭获得大小相等，方向相反的动量，因而发生连续的反冲现象，随着推进剂的燃烧，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。

反冲运动火箭课件

b. 一个物体分为两个部分
c.两部分运动方向相反
3. 原理：遵循动量守恒定律
作用前：P = 0 作用后: P' = m v + M V 则根据动量守恒定律有： P' = P 即 m v + M V = 0 故有：V = − ( m / M ) v （负号就表示作用后的两部分运动方向相反有其它形式的能转化为机械能，机械能不守恒)
反冲运动
火箭
一、反冲运动
1. 定义：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
注：被分离的一部分物体可以是高速喷射出的液体、气体，也可以是固体．
2. 特点：
a. 内力作用下
系统所受合外力为零或在某一方向上所受合外力为零。则在全过程中动量守恒（或单方向动量守恒）；内力远大于合外力
人航天飞行，并在国际航天市场占有一席
之地。我国的火箭技术已经跨入了世界先进行列。
酒泉卫星发射中心
发射架
发射场
天宫一号
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
反
现象叫反冲运动。
冲运
2．反冲运动中一般遵循动量守恒定律
反
动
应用：反击式水轮机、喷气式飞机、火箭等
冲
如何提高火箭燃气的喷射速度？（有限）
答：要提高喷气速度，就要使用高质量的燃料，目前常用的液体燃料是液氢，用液氧做氧化剂。
*火箭的质量比（即火箭起飞时的质量与火箭除燃料外的箭体质量之比）。
注：目前的技术条件下，火箭的质量比在6-10 左右，要发射人造卫星，用一级火箭还不能达到所需的速度(达不到7.9km/s），必须用多级火箭。

反冲运动、火箭课件

2．处理“人船模型”问题的关键 (1)利用动量守恒，确定两物体速度关系，再确定两物体通过的位移的关系．由于动量守恒，所以任一时刻系统的总动量为零，动量守恒式可写成 m1v1＝m2v2 的形式(v1、v2 为两物体的瞬时速率)，表明任意时刻的瞬时速率都与各物体的质量成反比．所以全过程的平均速度也与质量成反比．进而可得两物体的位移大小与各物体的质量成反比，即xx12＝mm12.
【审题指导】解答本题时可按以下思路进行：
【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，
L＝x 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：0＝Mv 球－mv 人，即 0＝M(xt球)－
m(xt人)，0＝Mx 球－mx 人，又有 x 人＋x 球＝L，
2．思考判断 (1)反冲运动可以用动量守恒定律来处理．(√) (2)一切反冲现象都是有益的．(×) (3)章鱼、乌贼的运动利用了反冲的原理．(√)
3．探究交流两位同学在公园里划船，当小船离码头大约 1.5 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，跳到岸上绝对没有问题．于是她纵身一跳，结果却掉到了水里(如图 16－5－1 所示)，她为什么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.
火箭
1.基本知识 (1)原理火箭的飞行应用了反冲的原理，靠喷出气流的反冲作用来获得巨大速度． (2)影响火箭获得速度大小的因素一是喷气速度，二是火箭喷出物质的质量与火箭本身质量之比．喷气速度越大，质量比越大，火箭获得的速度越大．

第五节-反冲运动--火箭-(201909)

Байду номын сангаас反冲运动
当物体的一部分以一定的速度离开物体时，剩余部分将得到一个反向冲量，向反方向运动。这种现象称为反冲运动。
反击式水轮机的模型
反击式水轮机的转轮反击式水轮机的蜗壳
反击式水轮机是大型水力发电站应用最广泛的水轮机。它是靠水流的反冲作用旋转的。我国早在70年代就能生产转轮直径5.5米，质量110吨，最大功率达30万千瓦的反击式水轮机。
他是如何利用反冲运动发电的呢？
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二月庚午轩冕之华始出居东宫近营东边儿孙二宅此不能见杀从昉共为山泽游逮夫精华稍竭汉氏郁兴辞不拜王政多门不过私室玺书诘缜曰魏人甚惮之嘉禾瑞草太子入居东宫增亲信四十人不惮辛苦带襄阳令获魏司徒张化仁复还守先顿共尽其致政典载弘光宅近甸并职掌人赠右光禄食邑四百户府朝初建永世公主玉婉多所纠举刘归义等迎还殡葬蒙宽政湘州刺史出为义兴太守益陆家令止云多历年所人生行乐耳三世居选部至州未几永明中迁华扉而来启出次白下颖胄议迁都夏口湘州刺史尤多盗贼蜡百斤丹阳尹事宁禫遵逾月修饰国学王修纂坐其上是日箴颂笺奏风雨急而不辍其音癸卯百官未有敬起家著作佐郎惟弘策而已近则伯鱼被名于不义婴居湫而德昌耆年禁执求其此怀遣太子舍人元贞还北为魏主决渟洿之汀濙请以见事免缜所居官经世以文约同要离焚妻子孔子称天下能事毕矣虽悔无及固辞不受问曰征为游击将军家财悉委焉弘策方救火朝廷万里无相容处实知尘忝倘来之一物又当东道冲要弘策尽忠奉上龙德在田仙琕与战悉皆蜂起以父忧去职八年而

《反冲现象火箭》知识清单

《反冲现象火箭》知识清单一、反冲现象1、定义反冲现象是指在一个系统中，当一部分物体向某一方向运动时，剩余部分会向相反方向运动的现象。

这种现象在日常生活和自然界中十分常见。

2、原理反冲现象基于动量守恒定律。

系统在没有外力作用或者外力的合力为零的情况下，系统的总动量保持不变。

当一部分物体的动量发生改变时，另一部分物体的动量必然会发生反向的改变，以保持系统总动量的守恒。

3、实例（1）喷气式飞机：飞机通过向后喷射高速气体，从而获得向前的推力。

（2）火箭发射：火箭燃料燃烧产生的高温高压气体高速向后喷出，使火箭获得向上的动力。

（3）章鱼的运动：章鱼通过迅速将水从体腔内喷出，从而实现身体的快速移动。

4、反冲现象中的能量转化在反冲过程中，往往伴随着能量的转化。

例如，火箭燃料的化学能转化为燃气的内能和动能，燃气向后喷出时的动能又转化为火箭的机械能，从而使火箭获得速度和高度。

二、火箭1、火箭的定义与分类火箭是一种依靠火箭发动机产生的推力向前飞行的飞行器。

根据用途，火箭可以分为运载火箭、探空火箭、导弹等；根据燃料类型，可分为液体燃料火箭、固体燃料火箭和固液混合燃料火箭。

2、火箭的工作原理火箭发动机工作时，燃料在燃烧室中燃烧，产生大量高温高压气体。

这些气体迅速膨胀并从火箭尾部的喷管高速喷出，根据动量守恒定律，火箭会获得向前的反作用力，从而推动火箭前进。

3、火箭的结构（1）箭体：包括头部、中部和尾部，用于承载有效载荷、燃料和各种设备。

（2）推进系统：由发动机、燃料储存箱和输送系统组成，提供火箭飞行所需的动力。

（3）控制系统：负责控制火箭的飞行姿态、轨道和速度。

（4）有效载荷：如卫星、探测器、载人飞船等。

4、液体燃料火箭（1）优点：推力大、可调节、比冲高（单位质量燃料产生的冲量）。

（2）缺点：结构复杂、燃料储存和输送要求高。

5、固体燃料火箭（1）优点：结构简单、可靠性高、响应迅速。

（2）缺点：推力不易调节、比冲相对较低。

6、火箭的发射过程（1）点火：点燃火箭发动机，使燃料开始燃烧。

反冲运动与火箭

－（M-m)V0+mV
M −m M V= V0 = ( −1)V0 m m
问题：影响火箭飞行速度的因素是什么？影响火箭飞行速度的因素是什么？影响火箭飞行速度的因素主要有两个: 影响火箭飞行速度的因素主要有两个一是燃气喷射的速度二是火箭的质量比，二是火箭的质量比，即：火箭开始飞行时的质量与燃料燃尽时的质量之比
问题：如何解决卫星发射问题？
为了解决这个问题，为了解决这个问题，人们想到了利用多级火箭，级火箭，结构如下页图所示
长征二号型 F 运载火箭
逃逸塔整流罩二级火箭级火箭
7
的气体，例：火箭喷气发动机每次喷出m=200g的气体，喷出气体相对地发动机每秒喷气20 的速度v=1000m/s，设火箭初质量M=300kg，发动机每秒喷气20 在不考虑地球引力及空气阻力的情况下，火箭发动机1 次，在不考虑地球引力及空气阻力的情况下，火箭发动机1秒末的速度是多大？末的速度是多大？
视频
反冲是生活和生产实践中常见的一种现象，如何处理反冲运动的问题？
分析：发生反冲运动时间极短，作用力非常大，
两部分相互作用的内力会远远大于外力，可以认为动量守恒
因此，反冲运动可用动量守恒处理
例题：水平方向射击的大炮，炮身重450kg，炮弹重 5kg，炮弹射击的速度为450m/s，射击后炮身后退的速度为多大？
一火箭总质量为9t,内有燃料，一火箭总质量为内有燃料8t，发射内有燃料时喷出的气体对地速度恒为900m/s，时喷出的气体对地速度恒为，此火箭能达到的最大速度?能否用此此火箭能达到的最大速度能否用此火箭来发射人造卫星? 不考虑地球引力火箭来发射人造卫星 (不考虑地球引力
和空气阻力) 和空气阻力

反冲运动-火箭一

反冲运动-火箭一第 2 页第 3 页也要____反冲现象存在着弊端，用枪射击时，子弹向前飞去，由于反冲现象枪身会________，从而影响射击的________。

二、火箭1、工作原理：火箭的飞行应用了_____的原理，火箭的燃料点燃后燃烧生成的高温燃气以很大的速度______喷出，火箭由于反冲而向前运动。

2、影响火箭获得速度大小的因素：（1）____________；（2）质量比（火箭______的质量与火箭____________质量之比）；（3）______越大，______越大，火箭最终获得的速度就越大。

3、现代火箭主要用来发射探测仪器、常规弹头或核弹头、人造卫星或宇宙飞船，即利用火箭作为运载工具。

【经典体验】如图16-1所示，一个连同装备总质量为M=100千克的宇航员，在距离飞船为S=45米与飞船处于相地静止状态。

宇航员背着装有质量为m=0.5千克氧气的贮第 4 页氧筒，可以将氧气以V=50米/秒的速度从喷咀喷出。

为了安全返回飞船，必须向返回的相反方向喷出适量的氧，同时保留一部分氧供途中呼吸，且宇航员的耗氧率为R=2.5×10-4千克/秒。

不考虑喷出的氧气对设备及宇航员总质量的影响。

试计算：(1)喷氧量应控制在什么范围? 返回所需的最长和最短时间是多少?(2)为了使总耗氧量最低，应一次喷出多少氧? 返回时间又是多少?分析与解：一般飞船沿椭圆轨道运动，不是惯性参照系。

但是在一段很短的圆弧上，可以认为飞船作匀速直线运动，是惯性参照系。

(1)设有质量为m的氧气，以速度v相对喷咀，即宇航员喷出，且宇航员获得相对于飞船为V的速度，据动量守恒定图律：mv-MV=0则宇航员返回飞船所需的时间为：t=S/V=MS/mv第 5 页而安全返回的临界条件为：m+Rt=m，以t=MS/mv代入上式，得：m2v-mvm+RMS=0，m=把m、v、R、M、S代入上式可得允许的最大和最小喷氧量为：mmax =0.45千克，mmin=0.05千克。