科教版選修3－5 1.3 動(dòng)量守恒定律的應(yīng)用 課件（19張）.ppt

1 3動(dòng)量守恒定律的應(yīng)用 二 火箭的發(fā)射與反沖現(xiàn)象 一 反沖運(yùn)動(dòng)1 反沖 原來靜止的物體 在內(nèi)力作用下 其中一部分向某一方向運(yùn)動(dòng) 另一部分向 方向運(yùn)動(dòng)的現(xiàn)象叫反沖 2 反沖現(xiàn)象遵循 定律 想一想為什么反沖運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)動(dòng)量守恒 答案反沖運(yùn)動(dòng)是系統(tǒng)內(nèi)力作用的結(jié)果 雖然有時(shí)系統(tǒng)所受的合外力不為零 但由于系統(tǒng)內(nèi)力遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于外力 所以系統(tǒng)的總動(dòng)量是守恒的 相反 動(dòng)量守恒 二 火箭1 工作原理 火箭的工作原理是 運(yùn)動(dòng) 其反沖過程 守恒 它靠向后噴出的氣流的反沖作用而獲得 的速度 2 火箭的最大速度取決于兩個(gè)條件 一是向后的 二是 即火箭開始飛行時(shí)的質(zhì)量與 時(shí)的質(zhì)量之比 現(xiàn)代火箭能達(dá)到的質(zhì)量比不超過 反沖 動(dòng)量 向前 噴氣速度 質(zhì)量比 燃料燃盡 10 一 對(duì)反沖運(yùn)動(dòng)的理解1 反沖運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)及遵循的規(guī)律 1 特點(diǎn) 是物體之間的作用力與反作用力產(chǎn)生的效果 2 條件 系統(tǒng)不受外力或所受外力之和為零 內(nèi)力遠(yuǎn)大于外力 系統(tǒng)在某一方向上不受外力或外力分力之和為零 3 反沖運(yùn)動(dòng)遵循動(dòng)量守恒定律 2 討論反沖運(yùn)動(dòng)應(yīng)注意的兩個(gè)問題 1 速度的反向性對(duì)于原來靜止的整體 拋出部分具有速度時(shí) 剩余部分的反沖與拋出部分必然相反 2 速度的相對(duì)性一般都指對(duì)地速度 例1 質(zhì)量相等的a b兩球之間壓縮一根輕質(zhì)彈簧 靜置于光滑水平桌面上 當(dāng)用板擋住小球a而只釋放b球時(shí) b球被彈出落到距桌邊水平距離為s的地面上 如圖所示 若再次以相同力壓縮該彈簧 取走a左邊的擋板 將a b同時(shí)釋放 則b球的落地點(diǎn)距桌邊 針對(duì)訓(xùn)練如圖所示是一門舊式大炮 炮車和炮彈的質(zhì)量分別是m和m 炮筒與地面的夾角為 炮彈出口時(shí)相對(duì)于地面的速度為v0 不計(jì)炮車與地面的摩擦 求炮身向后反沖的速度v為 二 火箭的原理2 火箭噴氣屬于反沖類問題 是動(dòng)量守恒定律的重要應(yīng)用 在火箭運(yùn)動(dòng)的過程中 隨著燃料的消耗 火箭本身的質(zhì)量不斷減小 對(duì)于這一類的問題 可選取火箭本身和在相互作用的時(shí)間內(nèi)噴出的全部氣體為研究對(duì)象 取相互作用的整個(gè)過程為研究過程 運(yùn)用動(dòng)量守恒的觀點(diǎn)解決問題 例2 一火箭噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)每次噴出m 200g的氣體 氣體離開發(fā)動(dòng)機(jī)噴出時(shí)的速度v 1000m s 設(shè)火箭質(zhì)量m 300kg 發(fā)動(dòng)機(jī)每秒鐘噴氣20次 1 當(dāng)?shù)谌螄姵鰵怏w后 火箭的速度多大 2 運(yùn)動(dòng)第1s末 火箭的速度多大 答案 1 2m s 2 13 5m s解析火箭噴氣屬反沖現(xiàn)象 火箭和氣體組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒 運(yùn)用動(dòng)量守恒定律求解 1 選取整體為研究對(duì)象 運(yùn)用動(dòng)量守恒定律求解 設(shè)噴出三次氣體后火箭的速度為v3 借題發(fā)揮分析火箭類問題應(yīng)注意的三個(gè)問題 1 火箭在運(yùn)動(dòng)過程中 隨著燃料的燃燒 火箭本身的質(zhì)量不斷減小 故在應(yīng)用動(dòng)量守恒定律時(shí) 必須取在同一相互作用時(shí)間內(nèi)的火箭和噴出的氣體為研究對(duì)象 注意反沖前 后各物體質(zhì)量的變化 2 明確兩部分物體初 末狀態(tài)的速度的參考系是否為同一參考系 如果不是同一參考系要設(shè)法予以調(diào)整 一般情況要轉(zhuǎn)換成對(duì)地的速度 3 列方程時(shí)要注意初 末狀態(tài)動(dòng)量的方向 反沖物體速度的方向與原物體的運(yùn)動(dòng)方向是相反的 三 反沖運(yùn)動(dòng)的應(yīng)用 人船模型 1 人船模型 問題兩個(gè)原來靜止的物體發(fā)生相互作用時(shí) 若所受外力的矢量和為零 則動(dòng)量守恒 在相互作用的過程中 任一時(shí)刻兩物體的速度大小之比等于質(zhì)量的反比 這樣的問題歸為 人船模型 問題 2 人船模型的特點(diǎn) 1 兩物體滿足動(dòng)量守恒定律 m11 m22 0 3 應(yīng)用此關(guān)系時(shí)要注意一個(gè)問題 即公式中v1 v2 和x1 x2一般都是相對(duì)地面而言的 例3 如圖所示 長(zhǎng)為l 質(zhì)量為m的小船停在靜水中 質(zhì)量為m的人從靜止開始從船頭走到船尾 不計(jì)水的阻力 求船和人相對(duì)地面的位移各為多少 借題發(fā)揮 人船模型 是利用平均動(dòng)量守恒求解的一類問題 解決這類問題應(yīng)明確 1 適用條件 系統(tǒng)由兩個(gè)物體組成且相互作用前靜止 系統(tǒng)總動(dòng)量為零 在系統(tǒng)內(nèi)發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)