反冲运动火箭(最终
(精品讲义)动量守恒定律5word版含答案2
5 反冲运动 火箭[学习目标] 1.了解反冲运动的概念及反冲运动的一些应用.2.理解反冲运动的原理，能够应用动量守恒定律解决反冲运动问题.3.了解火箭的工作原理及决定火箭最终速度大小的因素．一、反冲运动[导学探究] 在生活中常见到这样的情形：吹饱的气球松手后喷出气体，同时向相反方向飞去；点燃“钻天猴”的药捻，“钻天猴”便会向后喷出亮丽的火焰，同时“嗖”的一声飞向天空；乌贼向后喷出水后，它的身体却能向前运动，结合这些事例，体会反冲运动的概念，并思考以下问题： (1)反冲运动的受力有什么特点？(2)反冲运动过程中系统的动量、机械能有什么变化？答案 (1)物体的不同部分受相反的作用力，在内力作用下向相反方向运动．(2)反冲运动中，相互作用的内力一般情况下远大于外力，所以可以用动量守恒定律来处理；反冲运动中，由于有其他形式的能转变为机械能，所以系统的机械能增加． [知识梳理] 反冲运动1．定义：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．这个现象叫做反冲．2．反冲运动的特点：是物体间作用力与反作用力产生的效果． 3．反冲运动的条件(1)系统不受外力或所受合外力为零． (2)内力远大于外力．(3)某一方向上不受外力或所受合外力为零． 4．反冲运动遵循的规律：动量守恒定律． 二、火箭 [导学探究]1．火箭飞行利用了怎样的工作原理？在分析火箭运动问题时可否应用动量守恒定律？答案 火箭靠向后连续喷射高速气体飞行，利用了反冲原理．由于火箭与“高温、高压”燃气组成的系统内力很大，远大于系统所受重力及阻力，故可应用动量守恒定律．2．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 ，试求燃料燃尽后火箭飞行的最大速度v ′.答案 在火箭发射过程中，由于内力远大于外力，所以可认为动量守恒．取火箭的速度方向为正方向，发射前火箭的总动量为0，发射后的总动量为m v ′－(M －m )v 则由动量守恒定律得0＝m v ′－(M －m )v 所以v ′＝M －m mv ＝⎝⎛⎭⎫M m －1v3．分析提高火箭飞行速度的可行办法．答案 由2题可知火箭喷气获得的最大的速度v ′＝(Mm －1)v ，故可以用以下办法提高火箭飞行速度：(1)提高喷气速度；(2)提高火箭的质量比；(3)使用多级火箭，一般为三级． [知识梳理] 1．工作原理应用反冲运动，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：现代液体燃料火箭的喷气速度约为2 000～4 000 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．一、反冲运动的应用1．反冲运动问题一般应用系统动量守恒定律列式计算．列方程时要注意初、末状态动量的方向，反冲物体速度的方向与原物体的运动方向是相反的．2．动量守恒表达式中的速度均为相对地面的速度，对“相对”速度，则要根据矢量关系转化为相对地面的速度．例1 反冲小车静止放在水平光滑玻璃上，点燃酒精，水蒸气将橡皮塞水平喷出，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 ，水蒸气质量忽略不计． (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°夹角，小车的反冲速度又如何(小车一直在水平方向运动)?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方向相反解析 (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．以橡皮塞运动的方向为正方向 根据动量守恒定律，m v ＋(M －m )v ′＝0 v ′＝－m M －m v ＝－0.13－0.1×2.9 m /s ＝－0.1 m/s ，负号表示小车运动的方向与橡皮塞运动的方向相反，反冲速度大小是0.1 m/s.(2)小车和橡皮塞组成的系统水平方向动量守恒．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 ，负号表示小车运动的方向与橡皮塞运动的水平分运动方向相反，反冲速度大小是0.05 m/s. 二、火箭原理1．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．2．火箭燃料燃尽时火箭获得的最大速度由喷气速度v 和质量比Mm (火箭起飞时的质量与火箭除燃料外的箭体质量之比)两个因素决定．例2 一火箭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.设火箭总质量M ＝300 kg ，发动机每秒钟喷气20次． (1)当第三次喷出气体后，火箭的速度为多大？ (2)运动第1 s 末，火箭的速度为多大？ 答案 (1)2 m /s (2)13.5 m/s解析 (1)选取火箭和气体组成的系统为研究对象，运用动量守恒定律求解．设喷出三次气体后火箭的速度为v 3，以火箭和喷出的三次气体为研究对象，以火箭速度方向为正方向，据动量守恒定律得：(M －3m )v 3－3m v ＝0，故v 3＝3m v M －3m≈2 m/s.(2)发动机每秒钟喷气20次，以火箭和喷出的20次气体为研究对象，以火箭速度方向为正方向，根据动量守恒定律得：(M －20m )v 20－20m v ＝0，故v 20＝20m vM －20m ≈13.5 m/s.三、反冲运动的应用——“人船模型” 1．“人船模型”问题两个原来静止的物体发生相互作用时，若所受外力的矢量和为零，则动量守恒．在相互作用的过程中，任一时刻两物体的速度大小之比等于质量的反比．这样的问题归为“人船模型”问题． 2．人船模型的特点(1)两物体满足动量守恒定律：m 1v 1－m 2v 2＝0.(2)运动特点：人动船动，人停船停，人快船快，人慢船慢，人左船右；人船位移比等于它们质量的反比；人船平均速度(瞬时速度)比等于它们质量的反比，即x 1x 2＝v 1v 2＝m 2m 1.(3)应用此关系时要注意一个问题：即公式v 1、v 2和x 一般都是相对地面而言的．例3 有一只小船停在静水中，船上一人从船头走到船尾．如果人的质量m ＝60 kg ，船的质量M ＝120 kg ，船长为l ＝3 m ，则船在水中移动的距离是多少？水的阻力不计． 答案 1 m解析 人在船上走时，由于人、船组成的系统所受合力为零，总动量守恒，因此系统的平均动量也守恒，如图所示．设人从船头到船尾的时间为t ，在这段时间里船后退的距离为x ，人相对地面运动的距离为l －x ，选船后退方向为正方向，由动量守恒有： M x t －m l －x t＝0 所以x ＝m M ＋m l ＝60120＋60×3 m ＝1 m.“人船模型”是利用平均动量守恒求解的一类问题，解决这类问题应明确： (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．1．(反冲运动的认识)(多选)下列属于反冲运动的是( ) A ．喷气式飞机的运动 B ．直升机的运动 C ．火箭的运动D ．反击式水轮机的运动 答案 ACD解析 反冲运动是一个物体分裂成两部分，两部分向相反方向的运动，故直升机的运动不是反冲运动． 2．(反冲运动的应用)假设一个人静止于完全光滑的水平冰面上，现欲离开冰面，下列方法中可行的是( ) A ．向后踢腿 B ．手臂向后甩 C ．在冰面上滚动 D ．脱下外衣水平抛出 答案 D解析 向后踢腿和手臂向后甩，都是人体间的内力，不会使人前进．在光滑冰面上由于不存在摩擦力，故无法完成滚动动作．而抛出衣服能获得反方向的速度，故可滑离冰面．3．(火箭问题的分析)一质量为M 的航天器，正以速度v 0在太空中飞行，某一时刻航天器接到加速的指令后，发动机瞬间向后喷出一定质量的气体，气体喷出时速度大小为v 1，加速后航天器的速度大小v 2，则喷出气体的质量m 为( ) A.eq M B.eq M C.eq M D.eq M答案 C解析 规定航天器的速度方向为正方向，由动量守恒定律可得：M v 0＝(M －m )v 2－m v 1，解得m ＝v 2－v 0v 2＋v 1M ，故选C.4．(人船模型的迁移)质量为m 、半径为R 的小球，放在半径为2R 、质量为2m 的大空心球内，大球开始静止在光滑水平面上．当小球从如图1所示的位置无初速度沿内壁滚到最低点时，大球移动的距离是( )图1A.eqB.eqC.eqD.eq 答案 B解析 由水平方向平均动量守恒有：mx 小球＝2mx 大球，又x 小球＋x 大球＝R ，所以x 大球＝13R ，B 正确．考点一 反冲运动的理解和应用1．(多选)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答案AC2．一航天探测器完成对月球的探测后，离开月球的过程中，由静止开始沿着与月球表面成一定倾角的直线飞行，先加速运动后匀速运动．探测器通过喷气而获得动力，以下关于喷气方向的说法正确的是() A．探测器加速运动时，向后喷射B．探测器加速运动时，竖直向下喷射C．探测器匀速运动时，竖直向下喷射D．探测器匀速运动时，不需要喷射答案C解析探测器加速运动时，重力与喷气获得的反作用力的合力应向前，所以A、B错，探测器匀速运动时，所受合力应为零，C对，D错．3．如图1所示，质量为M的小船在静止水平面上以速度v0向右匀速行驶，一质量为m的救生员站在船尾，相对小船静止．若救生员以相对水面速率v水平向左跃入水中，则救生员跃出后小船的速率为()图1A．v0＋mM v B．v0－mM vC．v0＋mM(v0＋v) D．v0＋mM(v0－v)答案C解析根据动量守恒定律，选向右为正方向，则有(M＋m)v0＝M v′－m v，解得v′＝v0＋mM(v0＋v)，故选项C正确．4．如图2所示，船静止在平静的水面上，船前舱有一抽水机把前舱的水均匀的抽往后舱，不计水的阻力，下列说法中正确的是()图2A．若前后舱是分开的，则前舱将向后加速运动B．若前后舱是分开的，则前舱将向前加速运动C．若前后舱不分开，则船将向后加速运动D．若前后舱不分开，则船将向前加速运动答案B解析前后舱分开时，前舱和抽出的水相互作用，靠反冲作用前舱向前加速运动，若前后舱不分开，前后舱和水是一个整体，则船不动．5．如图3所示，装有炮弹的大炮总质量为M，炮弹的质量为m，炮筒水平放置，炮弹水平射出时相对地面的速率为v0，则炮车后退的速率为()图3A.eq?v0B.eqC.eq D．v0答案C解析炮弹离开炮口时，炮弹和炮车在水平方向受到的外力相对于内力可忽略不计，则系统在水平方向动量守恒．取炮车后退的方向为正，以炮弹和炮车组成系统为研究对象，根据水平方向动量守恒有：(M－m)v′－m v0＝0解得炮车后退的速率为v′＝m v0.M－m考点二火箭问题的分析6．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．燃料燃烧推动空气，空气反作用力推动火箭B．火箭发动机将燃料燃烧产生的气体向后喷出，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，空气膨胀推动火箭答案B解析火箭的工作原理是利用反冲运动，火箭燃料燃烧产生的高温、高压燃气从尾部喷管迅速喷出时，使火箭获得反冲速度，故正确选项为B.7．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200 kg.若要使火箭获得大小为20.2 m/s2、方向向上的加速度，则喷出气体的速度大小最接近()A．700 m/s B．800 m/sC．900 m/s D．1 000 m/s答案C8．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()A.eq v0B.eq v0C.eq v 0D.eq v 0答案 D解析 设火箭模型获得的速度为v ，规定竖直向上为正方向，据动量守恒定律有0＝(M －m )v －m v 0，得v ＝mM －mv 0，故选D. 9．课外科技小组制作一只“水火箭”，用压缩空气压出水流使火箭运动．假如喷出的水流流量保持为2×10－4m 3/s ，喷出速度保持为对地10 m/s.启动前火箭总质量为1.4 kg ，则启动2 s 末火箭的速度可以达到多少？(已知火箭沿水平轨道运动且阻力不计，水的密度是103 kg/m 3) 答案 4 m/s解析 “水火箭”喷出水流做反冲运动，设火箭原来总质量为M ，喷出水流的流量为Q ，水的密度为ρ，水流的喷出速度为v ，火箭的反冲速度为v ′，由动量守恒定律得(M －ρQt )v ′＝ρQt v ，火箭启动后2 s 末的速度为v ′＝ρQt vM －ρQt ＝103×2×10－4×2×101.4－103×2×10－4×2m /s ＝4 m/s.10．平板车停在水平光滑的轨道上，平板车上有一人从固定在车上的货厢边沿水平方向顺着轨道方向跳出，落在平板车地板上的A 点，距货厢的水平距离为l ＝4 m ，如图4所示．人的质量为m ，车连同货厢的质量为M ＝4m ，货厢高度为h ＝1.25 m ．求：(g 取10 m/s 2)图4(1)车从人跳出后到落到地板期间的反冲速度大小；(2)人落在地板上并站定以后，车还运动吗？车在地面上移动的位移是多少？ 答案 (1)1.6 m/s (2)车不运动 0.8 m解析 (1)人从货厢边跳离的过程，系统(人、车和货厢)的动量守恒，设人的水平速度大小是v 1，车的反冲速度大 小是v 2，则m v 1－M v 2＝0，v 2＝14v 1.人跳离货厢后做平抛运动，车以v 2做匀速直线运动，运动时间为t ＝2hg＝0.5 s ，在这段时间内人的水平位移x 1和车的位移x 2分别为x 1＝v 1t ，x 2＝v 2t ， 由图可知：x 1＋x 2＝l ，即v 1t ＋v 2t ＝l ， 则v 2＝l 5t ＝45×0.5m /s ＝1.6 m/s.(2)人落到车上A 点的过程，系统水平方向的动量守恒(水平方向系统不受外力)，人落到车上前的水平速度大小仍为v1，车的速度大小为v2，落到车上后设它们的共同速度为v，根据水平方向动量守恒，得m v1－M v2＝(M＋m)v，则v＝0，故人落到车上A点站定后车的速度为零．车的水平位移为x2＝v2t＝1.6×0.5 m＝0.8 m.。
高二物理【反冲现象 火箭】
6.反冲现象火箭学习目标：1.了解反冲运动和反冲运动在生活中的应用．2.能够应用动量守恒定律解决反冲运动问题．3.知道火箭的飞行原理，了解我国航天技术的发展．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＝Δp 1＋Δp 2，则人的动量的改变量为Δp 2＝－Δp 1＝－Δmu .设人的速度的改变量为Δv ，因为Δp 2＝m Δv ，则由以上表达式可知Δv ＝－Δmu m .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．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 1C [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．]。
1.6反冲现象 火箭【答案】
第一章第6节反冲现象火箭【学习目标】1．了解反冲运动的概念及反冲运动的一些应用。
2．知道反冲运动的原理。
3．掌握应用动量守恒定律解决反冲运动问题。
4．了解火箭的工作原理及决定火箭最终速度大小的因素。
【知识梳理】一、反冲运动1．定义：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。
2．特点：(1)动量守恒：反冲运动中系统不受外力或内力远大于外力；(2)机械能增加：反冲运动中，有其他形式的能转化为机械能；(3)反冲原理：如果系统内物体间的作用力使一部分获得了某一方向的动量，则反作用力会使系统的其它部分在相反方向上获得同样大小的动量。
若系统的初始动量为零，则有0＝m1v1＋m2v2，各部分的速率与质量成反比。
3．反冲现象的应用及防止：(1)应用：农田、园林的喷灌装置是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，所以用步枪射击时要把枪身抵在肩部，以减少反冲的影响．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(1)探究：设火箭飞行时在极短时间内喷射燃气的质量是Δm，喷出的燃气相对喷气前火箭的速度是u，喷出燃气后火箭的质量是m。
求火箭获得的速度v。
0＝mv＋Δmu得v＝－Δm m u(2)结论：喷气速度越大，火箭喷出物质的质量与火箭本身质量之比越大，火箭获得的速度越大。
三、人船模型1．情景：有一只小船停在静水中，船上一人从船头走到船尾。
设人的质量为m，船的质量为M，船长为L，求人和船相对地面移动的位移。
动量守恒：mv人－Mv船＝0，即mv人＝Mv船得：v人v船＝Mm所以任意时刻的瞬时速率都与各物体的质量成反比，则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x人x船＝Mm。
整理得：mx人－Mx船＝0 且x人＋x船＝L即x人＝MM＋mL x船＝mM＋mL2．特点(1)动量守恒且为0：系统内两物体相互作用前均静止。
第五节 反冲运动 火箭(PPT-18)
1.结合实际例子，理解什么是反冲运动. 2.能结合动量守恒定律对反冲现象做出解释. 3.进一步提高用动量守恒定律分析和解决实际问题的能力.
1.通过实验，分析得到什么是反冲运动，培养学生善于从实 验中总结规律和热心科学研究的兴趣、勇于探索的品质. 2.通过介绍我国成功地研制和发射“长征”系列火箭的事实， 结合我国古代对火箭的发明和我国的现代火箭技术已跨入世 界先进行列，激发学生热爱祖国和热爱社会主义的情感.
第五节 反冲运动 火箭
●本节教材分析 本节课主要介绍了动量守恒定律在生产、生活和科
学技术中的应用，使学生了解什么是反冲运动，反冲运 动在科学技术中有哪些应用，怎样应用动量守恒定律正 确处理喷气式飞机、火箭等有关反冲运动的问题.
●教学目标
1.知道什么是反冲运动，能举出几个反冲运动的实例. 2.知道火箭的飞行原理和主要用途.
• ●教学重点 • 1.知道什么是反冲.
• ●教学方法
• 1.通过观察演示实验， 总结归纳得到什么是
反冲运动.
• 2. 应 用 动 量 守 恒 定 律 • 2.结合实例运用动量
正确处理喷气式飞机、 守恒定律解释反冲现
火箭一类问题.
象.
• ●教学难点
• ●教学用具
• 如何运用动量守恒定 • 反冲小车、玻璃棒、
• 2.多媒体演示古代火箭、现代火箭的用途及多 级火箭的工作过程，同时学生边看边阅读课文.
反冲运动-火箭课件-PPT
解析 设任一时刻人与船速度大小分别为 v1、v2，作用前都 静止．因整个过程中动量守恒，
所以有
mv1＝Mv2
而整个过程中的平均速度大小为 v1 、 v2 ，
则有 m v1 ＝M v2 ，称为平均动量守恒．
两边乘以时间 t 有 m v1 t＝M v2 t，即
mx1＝Mx2.
且 x1＋x2＝L，
可求出 x1＝m＋MML；x2＝m＋mML.
v"＝－mvcos 60°＝－0.05 m/s
M－m
负号表示小车运动方向与橡皮塞运动的方向相反，反冲速度 大小是 0.05 m/s.
三、人船模型的特点及应用
【例3】 如图2所示,长为L、质量为M的小船停 在静水中,质量为m的人从静止开始从船头走到
船尾,不计水的阻力，求船和人对地面的位移各 为多少?
§5.6 反冲运动
火箭
一、反冲运动
1. 定义： 一个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
2. 要 点：
a. 内力作用下 b.一个物体分为两个部分
c.两部分运动方向相反
3. 物理原理： 遵循动量守恒定律
作用前：P = 0 作用后: P' = mv + MV 则根据动量守恒定律有： P' = P 即 mv+MV=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
处所经历 的时间为多少？
0.3
例4：
v
• 如图所示，质量为M的光滑滑块放置在 光滑的水平面上，另一质量m的物体以
速度v向上滑去，物体刚好能到达最高点，
求物体到m达最高点的速度?
(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。
反冲运动火箭实验报告
1. 理解反冲运动的基本原理。
2. 通过实际操作，观察火箭在反冲作用下的运动现象。
3. 验证动量守恒定律在反冲运动中的应用。
二、实验原理反冲运动是指物体在受到内力作用时，由于内力的作用，物体的一部分向某一方向运动，而另一部分则向相反方向运动的现象。
根据动量守恒定律，系统内力作用下的总动量保持不变。
火箭发射时，燃料燃烧产生的高温高压气体向后喷出，火箭壳体则向前加速运动，这正是反冲运动的典型例子。
三、实验器材1. 火箭壳子（塑料瓶）2. 偏二甲肼（火箭燃料）3. 点火器4. 固定装置5. 量角器6. 计时器7. 记录本四、实验步骤1. 准备实验器材，将火箭壳子固定在固定装置上。
2. 将偏二甲肼均匀地填充到火箭壳子中，注意安全操作，确保实验场所通风良好。
3. 用点火器点燃火箭燃料，观察火箭发射时的现象。
4. 使用量角器测量火箭发射时的仰角和水平距离，记录数据。
5. 重复实验两到三次，确保数据的准确性。
6. 实验结束后，进行数据分析和总结。
1. 第一次实验：仰角θ1 = 30°，水平距离d1 = 10m2. 第二次实验：仰角θ2 = 25°，水平距离d2 = 12m3. 第三次实验：仰角θ3 = 35°，水平距离d3 = 8m六、数据分析1. 根据实验数据，火箭发射时的仰角和水平距离之间存在一定的关系。
当仰角较小时，火箭的水平距离较远；当仰角较大时，火箭的水平距离较近。
2. 通过对比三次实验数据，可以发现火箭发射时的仰角和水平距离存在一定的规律性，即火箭发射时的仰角与水平距离呈反比关系。
七、结论1. 通过本次实验，验证了反冲运动的基本原理，即物体在受到内力作用时，会产生反冲现象。
2. 实验结果表明，火箭发射时的仰角与水平距离呈反比关系，符合动量守恒定律。
3. 本次实验加深了对反冲运动的理解，提高了对动量守恒定律的应用能力。
八、实验体会1. 实验过程中，应注意安全操作，确保实验场所通风良好，避免火灾事故的发生。
高中物理选修35课件：16.5反冲运动 火箭 (共6张PPT)
1、所有高尚教育的课程表里都不能没有各种形式的跳舞：用脚跳舞，用思想跳舞，用言语跳舞，不用说，还需用笔跳舞。 2、一切真理要由学生自己获得，或由他们重新发现，至少由他们重建。 3、教育始于母亲膝下，孩童耳听一言一语，均影响其性格的形成。 4、好的教师是让学生发现真理，而不只是传授知识。 5、数学教学要“淡化形式，注重实质.
火箭飞行的原理： 现代火箭是应用其尾部喷射出高速气
体的反冲作用进行飞行的。
静止的火箭喷射燃气的质量△m，速度为u， 喷出燃气后火箭的质量m,则其获得速度为△v 根据动量守恒定律：
m△v +△m u=0
则其获得速度为 V mu m
影响火箭飞行速度的因素:
一是燃气喷射的速度
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。
第五节 反冲运动 火箭
反冲：
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，恒
MV1+mV2=0
2.内力对物体做功。
若内力对系统做功之和为正，则系统的机械能增加；
为负，则系统的机械能减小；
为零，则系统的机械能守恒。
蒸汽火炮 火箭
6、“教学的艺术不在于传授本领，而在于激励、唤醒、鼓舞”。2021年11月2021/11/232021/11/232021/11/2311/23/2021 7、不能把小孩子的精神世界变成单纯学习知识。如果我们力求使儿童的全部精神力量都专注到功课上去，他的生活就会变得不堪忍 受。他不仅应该是一个学生，而且首先应该是一个有多方面兴趣、要求和愿望的人。2021/11/232021/11/23November 23, 2021 8、教育技巧的全部诀窍就在于抓住儿童的这种上进心，这种道德上的自勉。要是儿童自己不求上进，不知自勉，任何教育者就都不 能在他的身上培养出好的品质。可是只有在集体和教师首先看到儿童优点的那些地方，儿童才会产生上进心。 2021/11/232021/11/232021/11/232021/11/23
反冲运动 火箭
中国航天事业的成就
“嫦娥一号” ：2007年10月24日18点05分04秒中国发射第一颗绕月 球飞行的卫星.嫦娥一号探月卫星发射成功在政治、经济、军事、科技 乃至文化领域都具有非常重大的意义。
问题与练习
一个连同装备共有100kg的航天员，脱离宇宙飞船后，在离飞船45m的位置与 飞船处于相对静止的状态。装备中有一个高压气源，能以50m/s的速度喷出气 体。航天员为了能在10min时间内返回飞船，他需要在开始返回的瞬间一次性 向后喷出多少气体？
m=0.15kg
问题与练习
一架喷气式飞机，飞行速度是800m/s，如果它喷出的气体相对飞机的速度小 于800m/s，那么以地面为参考系，气体的速度方向实际上是与飞机飞行的方 向相同的。如果在这种情况下继续喷出气体，飞机的速度还会增加吗？为什么 ？ 飞机的速度还会增加。
问题与练习
一个士兵坐在皮划艇上，他连同装备和皮划艇的总质量共120kg。这个士兵用自 动步枪在2s时间内沿水平方向连续射出10发子弹，每发子弹的质量是10g，子弹 离开枪口时相对步枪的速度是800m/s。射击前皮划艇是静止的。 （1）每次射击后皮划艇的速度改变多少？ （2）连续射击后皮划艇的速度是多大？ （3）连续射击时抢受到的平均反冲作用力是多大？ （1）设射出子弹n发，则每次射击后皮划艇速度的改变量为
水顺时针流向前喷小车后退。
发射火箭
气体从尾部喷出，火箭向上运动。
以上几个实例中，有什么共同点？
共同特点： 某个物体向某一方向高速喷出大量的气体、液体或弹出一个小物体，从 而使物体本身获得一反向速度。
反冲运动
知道什么是反冲运动。 理解并掌握反冲运动的原理。 理解并掌握反冲运动动量守恒。
农田、园林的喷灌装置能够一边喷 水一边旋转的原因也是反冲作用。
反冲现象 火箭 ppt课件
[合作探讨] 如图 16-5-5 所示，是多级运载火箭的示意图，发射时，先点燃第一级火箭， 燃料用完后，空壳自动脱落，然后下一级火箭开始工作．
图 16-5-5
探讨1：火箭点火后能加速上升的动力是什么力？
【提示】 燃烧产生的气体高速向下喷出，气体产生的反作用力推动火箭 加速上升．
探讨2：要提升运载物的最大速度可采用什么措施？ 【提示】 提高气体喷射速度，增加燃料质量，及时脱离前一级火箭空 壳．
例题：火箭发射前的总质量为M，燃料全部燃烧完后的质量为m，火箭燃 气的对地喷射速度为V0，燃料燃尽后火箭的速度V为多大？
V=？
解：在火箭发射过程中，内力远大于外力， 所以动量守恒。
m
绳被水平拉直处于静止状态，小球处于最右端。将小球由静止释放，重
力加速度为g，求小球摆到最低点时小车向右移动的距离。
解：当小球到达最低点时，设小球向左移动的距离为s1， 小车向右移动的距离为s2，根据动量守恒有：
ms1=Ms2，s1＋s2=l
解得：
M
m
s1 M m l s2 M m l
水平方向动量守恒
mx1-Mx2=0, 则x1/x2=M/m。（x1--人的位移，x2--船的位移） x1+x2=L 则：x1=ML/(m+M), x2=mL/(M+m) （L--船的长度）
v2 M
v1 m
x1 x2
不论物体做的是匀速运动还是变速运动，结论都是相同的。
L
典例：如图所示，质量m=60 kg的人，站在质量M=300 kg的车的一端，车长L=3 m，相对于地面静止．当车与地面间的摩擦可以忽略不计时，人由车的一端走 到另一端的过程中，车将( A )
教学设计3：1.6 反冲现象 火箭
1.6 反冲现象火箭一、教学目标（一）、知识与技能1、了解反冲运动的概念及反冲运动的一些应用，知道反冲运动的原理。
2、了解火箭的工作原理及决定火箭最终速度大小的因素。
（二）、过程与方法1、经历实验探究，认识反冲运动，能举出几个反冲运动的实例。
2、结合动量守恒定律对反冲现象做出解释;进一步提高运用动量守恒定律分析和解决实际问题的能力。
（三）、情感态度与价值观知道火箭的飞行原理和主要用途，了解我国的航空、航天事业的巨大成就，激发我们热爱祖国的情感。
二、教学重难点1、了解反冲运动的概念及反冲运动的一些应用。
（重点）2、知道反冲运动的原理。
(重点)3、掌握应用动量守恒定律解决反冲运动问题。
(重点、难点)4、了解火箭的工作原理及决定火箭最终速度大小的因素。
(难点)三、教学准备课件四、教学过程（一）、导入新课：【教师引入课程】你知道章鱼、乌贼是怎样游动的吗？它们先把水吸入体腔，然后用力压水，通过身体前面的孔将水喷出，使身体很快地运动。
章鱼能够调整喷水的方向，这样可以使得身体向任意方向前进。
章鱼游动时体现了什么物理原理？（二）、讲授新课：1、反冲现象【学生活动】请同学们拿出事先准备好的气球，吹起来以后用手捏住吹气口，然后突然放手，观察所发生的物理现象。
【教师提问】通过实验观察到什么现象？气球为什么会运动起来？【小组讨论交流】从实验中可以看到：松开手以后，气球会沿与吹气口相反的方向运动。
【教师引导】气球动起来后，具有了一定的动量，而其原来的动量是零，故它的动量发生了变化。
由动量定理可知，气球一定受到了冲力的作用，而对气球产生冲力的只能是与气球有相互作用的物体，从本实验来看，能与气球产生相互作用并导致气球运动的只能是气球内的气体。
当松开手后，气球内的气体要从吹气口冲出，从而与气球产生了相互作用的内力，致使气球受到冲力的作用而反向运动。
【教师补充】发射炮弹时，炮弹从炮筒中飞出，炮身则向后退。
这种情况由于系统内力很大，外力可忽略，可用动量守恒定律来解释。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
Mv+∆mu=0
解出:
v
m
M
u
影响火箭最终飞行速度的主要因素是什么呢？
火箭的最终速度 火箭发射前的总质量为M，燃料燃尽后 的总质量为m，燃气的喷气速度为v1，则 火箭最终的速度ν为多大？
M v 1v1 m
讨论
1: 燃气喷射的速度v1 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M/m（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.
猫和老鼠之船上的猫
第十六章
动
量
第五节 反冲运动 火 箭
一、实验探究
演示实验1.
反冲气球:
思考1：实验1中，气球为什么会沿 气嘴相反方向运动？
气球 喷出的气体
实验探究
演示实验2.
反击式水轮机原理：
思考2：矿泉水瓶为什么会旋转起来 呢？
二、反冲运动
1.定义:如果一个静止的物体在内力的作用下分 裂成两部分，一部分向某个方向运动，另一部分 将向相反的方向运动。这个现象叫反冲运动。
四、小结
反 冲 运 动 火 箭
反 冲 运 动
1．定义：如果一个静止的物体在内力的作用下 分裂成两部分，一部分向某个方向运动，另一部 分将向相反的方向运动。这个现象叫反冲运动。
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
1．原理---利用反冲运动
深入理解
1、速度的反向性
一静止的质量为M的气球和气体，以对地速度v放出质 量m的气体，研究剩余部分和气球相对于地的速度，设 v方向为正方向。
2、速度的相对性
系统中的每一个物体必须选同一个参考系，通常以地面为 参考系，速度则为对地速度。
3、变质量问题：
探究 反冲现象
大炮的反冲
飞机的反冲
2、反冲运动的应用和防止
灌溉喷水器
飞毛腿导弹发射
反击式水轮机
章鱼
2、反冲运动的应用和防止
打枪时的反冲
止退犁
三、火箭
古代的火箭
现代的火箭
嫦娥三号ห้องสมุดไป่ตู้射
火箭的构造
发射火箭的原理
火箭是利用了反冲 原理，发射火箭时，尾管中喷射出的高 速气体有动量，根据动量守恒定律，火箭就获得向上的动量， 从而向上飞去。 设火箭在时间∆t内喷射燃气的质量为∆m,喷出燃气的速 度为u,喷出燃气后的质量是M.如何求出火箭获得的速度?
火 箭
2．决定火箭最终飞行速度的因素
喷气速度
质量比
（二）、人船模型
例1：静止在水面上的小船长为L，质 量为M，在船的最右端站有一质量为 m的人，不计水的阻力，当人从最右 端走到最左端的过程中，小船移动的 距离是多大？
S
L-S
0=MS – m（L-S）
例2：一个质量为M， 底面长为b的三角形劈 静止于光滑的水平桌面 上，如图所示，有一质 量为m的小球由斜面顶 部无初速滑到底部时， 劈移动的距离为多大？
运载火箭一般采用液体推进剂，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。
目前拥有运载火箭的国家有俄罗斯、美国、法国、英 国、中国、日本、印度和以色列。 当今世界上最大的运载火箭是俄罗斯的“能源”号，它长 60米，底部最大直径20米，重3000多吨，能将120吨的有 效载荷送入近地轨道。迄今为止运载火箭均为一次使用的， 成本高。一次发射，少的几千万美元，多的上亿美元。不 能重复使用，资源浪费大。
气球 喷出的气体
深入分析
(1)、用动量定理分析：
气体喷出是因为球壁对球内气体有作用力的冲量使气体的动 量增加，气体对球壁的反作用力冲量使气球的动量也增加。
(2)、用动量守恒定律分析： 2.特点：
反冲运动是相互作用物体之间的作用力与反作用力产生的效 果。反冲过程中，系统的合外力一般不为零；但反冲运动中 如果属于内力远大于外力的情况，可认为反冲运动中系统动 量是守恒的。
b
m
M
S=mb/(M+m)
例3：载人气球原静止在高度为H的高空，气 球的质量为M，人的质量为m，现人要沿气球 上的软绳梯滑至地面，则绳梯至少要多长？
答案：（M+m)h/M。
S
H
H