1.6反沖現(xiàn)象火箭課件高二上學(xué)期物理人教版選擇性

第6節(jié)反沖現(xiàn)象

火箭新人教版選擇性必修一第一章動(dòng)量守恒定律水母噴出水時(shí)，水母獲得一個(gè)反方向的速度水管噴出水時(shí)，水管獲得一個(gè)反方向的速度一、反沖現(xiàn)象它們先把水吸入體腔，然后用力壓水，通過身體前面的孔將水噴出，使身體很快地運(yùn)動(dòng)。章魚能夠調(diào)整自己的噴水口的方向，這樣可以使得身體向任意方向前進(jìn)。力學(xué)角度：水往左噴出，章魚給水往左的力，由于牛三，水給章魚往右的力動(dòng)量角度：章魚靜止在水里，動(dòng)量守恒，水往左運(yùn)動(dòng)，章魚往右運(yùn)動(dòng)反沖思考：你知道章魚、烏賊怎樣游水嗎？一、反沖2.反沖特點(diǎn)：（1）不同部分在內(nèi)力作用下向相反方向運(yùn)動(dòng)（2）內(nèi)力?外力，動(dòng)量守恒（3）系統(tǒng)動(dòng)能增加3.反沖原理：1.定義：當(dāng)一個(gè)物體向某一方向射出(或拋出)它的一部分時(shí)，這個(gè)物體的剩余部分向相反方向運(yùn)動(dòng)的現(xiàn)象。實(shí)際生產(chǎn)、生活中應(yīng)用反沖現(xiàn)象的例子也很多......1.定義：噴氣式飛機(jī)和火箭的飛行應(yīng)用了反沖的原理，它們都靠噴出的氣流的反沖作用而獲得巨大的速度。二、火箭假設(shè)火箭在地球表面由靜止起飛時(shí)，在極短的時(shí)間內(nèi)噴出燃?xì)獾馁|(zhì)量為△m，噴出的燃?xì)庀鄬姎馇盎鸺乃俣却笮閡，噴出燃?xì)夂蠡鸺馁|(zhì)量為m，計(jì)算火箭在噴氣一次后增加的速度△v？以火箭為參考系：噴氣前火箭的總動(dòng)量為零二、火箭發(fā)射前的總動(dòng)量為：發(fā)射后的總動(dòng)量

為：系統(tǒng)由動(dòng)量守恒得：0mΔv-Δmu0=mΔv-Δmu在火箭向后噴氣的極短時(shí)間內(nèi)，內(nèi)力>>外力，可近似認(rèn)為動(dòng)量守恒，設(shè)噴出燃?xì)夂蠡鸺黾拥乃俣葹棣，火箭的速度方向?yàn)檎较颍害m正方向燃?xì)馑俣萿衛(wèi)星發(fā)射最小速度為7.9km/s，為如何能提升火箭的發(fā)射速度，解決衛(wèi)星發(fā)射問題？

1.增加質(zhì)量比：Δm/m一般小于10，火箭強(qiáng)度有限系統(tǒng)水平方向動(dòng)量守恒坦克靜止在光滑的平直軌道上，坦克的質(zhì)量M（不含子彈），發(fā)射子彈的質(zhì)量為m，當(dāng)與水平方向成θ角發(fā)射子彈時(shí)，求坦克相對于地面的速度為v’。mv0cosθ+Mv’=0例題二、模型介紹1、情景思考兩位同學(xué)在公園里劃船,當(dāng)小船離碼頭大約1.5m左右時(shí),有一位同學(xué)心想:自己在體育課上立定跳遠(yuǎn)的成績從未低過2m,跳到岸上絕對沒有問題,于是她縱身一躍,結(jié)果卻掉在水里,她為什么不能如她想的那樣跳上岸呢?這位同學(xué)與船組成的系統(tǒng)在不考慮水阻力的情況下，所受合外力為零，在她跳出前后遵循動(dòng)量守恒定律．她在跳出瞬間，船要向后運(yùn)動(dòng)，使該同學(xué)對地速度減小，跳出的距離變小．二、人船模型2、動(dòng)畫演示1.模型情景：長為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，求船和人相對地面的位移各為多少？x船x人一、人船模型2.模型總結(jié)：

(1).條件:

1.兩個(gè)物體作用前均靜止2.某一方向動(dòng)量守恒

(3).結(jié)論:對地位移與質(zhì)量成反比(2).方法:時(shí)刻有：mv1=Mv2

則

mv1?t=Mv2?t

全程有：mx人=Mx船

;

x人+x船

=L

5、模型變式C

BDF三、例題分析6、如圖所示，氣球質(zhì)量為100kg，下連一質(zhì)量不計(jì)的長繩，質(zhì)量為50kg的人抓住繩子與氣球一起靜止在20m高處，若此人要沿著繩子安全下滑著地，求繩子至少有多長？答案：30m解：人與氣球組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒，設(shè)人的速度為v1,氣球速度為v2運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t，以人和氣球組成的系統(tǒng)為研究對象，取向下為正方向，則：由動(dòng)量守恒得：m1v1-m2v2=0解得：L=s氣球+s人=30m三、例題分析4、如圖所示，在光滑的水平面上放有一物體M，物體M上有一光滑的半圓弧軌道，軌道半徑為R，最低點(diǎn)為C，兩端A、B等高，現(xiàn)讓小滑塊m從A點(diǎn)由靜止開始下滑，在此后的過程中，則()A．M和m組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒，動(dòng)量守恒B．M和m組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒，動(dòng)量不守恒C．m從A到C的過程中M向左運(yùn)動(dòng)，m從C到B的

過程中M向右運(yùn)動(dòng)D．m從A到B的過程中，M運(yùn)動(dòng)的位移為BD4．(反沖運(yùn)動(dòng)某一方向動(dòng)量守恒)在水平鐵軌上放置一門質(zhì)量為M的炮車(不含炮彈)，發(fā)射的炮彈質(zhì)量為m，設(shè)鐵軌和炮車間的摩擦不計(jì)，則：(1)水平發(fā)射炮彈時(shí)，炮彈速度為v0，炮車的反沖速度為多大？(2)炮身與水平方向成θ角時(shí)，炮彈速度大小為v0，炮車的反沖速度為多大？(3)炮身與水平方向成θ角，炮彈射出炮口時(shí)，相對于炮口速度為v0，炮車的反沖速度為多大？二、綜合運(yùn)用

分離后衛(wèi)星的速度增加到7.3×103m/s，火箭殼體的速度為5.5×103m/s衛(wèi)星分離后速度v1=7.3×103m/s＞v=7.0×103m/s，將發(fā)生“離心現(xiàn)象”，衛(wèi)星對地面的高度將增大，該過程需克服地球引力做功，萬有引力勢能將增大，動(dòng)能將減小，衛(wèi)星將在某一較高的圓軌道上“穩(wěn)定”下來作勻速圓周運(yùn)動(dòng)．而火箭殼體分離的一速度v′=5.5×103m/s＜v，它的軌道高度不斷降低，地球?qū)λ囊ψ稣Γf有引力勢能不斷減小，動(dòng)能不斷增大，最后將會在大氣層中被燒毀．二、綜合運(yùn)用

二、綜合運(yùn)用例2.課外科技小組制作一只“水火箭”，用壓縮空氣壓出水流使火箭運(yùn)動(dòng).假如噴出的水流流量保持為2×1