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1、第四節(jié) 反沖運(yùn)動(dòng),物理粵版教材選修3-5第一章,劉洪建,確定對(duì)象(系統(tǒng)),判斷守恒條件,規(guī)定正方向,列表找P、P,列方程求解,知識(shí)回顧:,1.動(dòng)量守恒定律-守恒條件 2.一維表達(dá)式m1v1+m2v2=m1v1+m2v2 3. 特點(diǎn):矢量性、瞬時(shí)性,相對(duì)性, 動(dòng)量守恒,動(dòng)能不增 3.動(dòng)量守恒定律解題步驟 4、相對(duì)速度:V12=V1-V2,問(wèn)題1:氣球?yàn)楹芜\(yùn)動(dòng)?施力物?作用點(diǎn)在哪?朝哪方向運(yùn)動(dòng)?,問(wèn)題2:怎樣能讓車(chē)連續(xù)運(yùn)動(dòng)下去?你能否設(shè)計(jì)一輛這樣的運(yùn)載工具?現(xiàn)實(shí)中實(shí)現(xiàn)了沒(méi)有?,問(wèn)題2:兩位同學(xué)在公園里劃船,當(dāng)小船離碼頭大約1.5 m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(jī)從未低于2 m,跳
2、到岸上絕對(duì)沒(méi)有問(wèn)題于是她縱身一跳,結(jié)果卻掉到了水里,她為什么不能如她所想的那樣跳到岸上呢?,【提示】這位同學(xué)與船組成的系統(tǒng)在不考慮水的阻力的情況下,所受合外力為零,在她跳起前后遵循動(dòng)量守恒定律在她向前跳起瞬間,船要向后運(yùn)動(dòng),反沖運(yùn)動(dòng),生活中的反沖運(yùn)動(dòng),一、反沖運(yùn)動(dòng),一個(gè)靜止物體在內(nèi)力的作用下分離成兩個(gè)部分,一部分向某個(gè)方向運(yùn)動(dòng),另一部分必然向相反的方向運(yùn)動(dòng),這種運(yùn)動(dòng)叫做反沖運(yùn)動(dòng)。,1、概念:,2、實(shí)質(zhì):,特殊的碰撞,3特點(diǎn):,(3)反沖運(yùn)動(dòng)中,內(nèi)力做功的代數(shù)和是否為零?做正功還是負(fù)功?系統(tǒng)機(jī)械能是否守恒?是增加還是減少?,思考:,(2)反沖運(yùn)動(dòng)中,內(nèi)力沖量的代數(shù)和是否為零?系統(tǒng)動(dòng)量是否守恒?守
3、恒條件?,4反沖運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn):,(1)反沖運(yùn)動(dòng)的兩個(gè)物體,一定做反向運(yùn)動(dòng)嗎?條件?,只有內(nèi)力,(1)反向性、相對(duì)性、瞬時(shí)性,(2)動(dòng)量守恒,(3)動(dòng)能增加,(a)合外力為零;(b)內(nèi)力遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于外力,一、反沖運(yùn)動(dòng),一個(gè)靜止物體在內(nèi)力的作用下分離成兩個(gè)部分,一部分向某個(gè)方向運(yùn)動(dòng),另一部分必然向相反的方向運(yùn)動(dòng),這種運(yùn)動(dòng)叫做反沖運(yùn)動(dòng)。,1、概念:,2、實(shí)質(zhì):,物體間作用力與反作用力產(chǎn)生的效果,3特點(diǎn):,(1)反向性、相對(duì)性、瞬時(shí)性,(2)動(dòng)量守恒、,(3)動(dòng)能增加,例1 一門(mén)舊式大炮,炮身的質(zhì)量M1 000 kg,水平發(fā)射一枚質(zhì)量是m=2.5 kg的炮彈,如果炮彈從炮口飛出時(shí)的速度是600 m/s,求炮
4、身后退的速度大小,解析: 發(fā)射炮彈過(guò)程中,炮身和炮彈組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒,設(shè)炮彈飛出的方向?yàn)檎较?,則得: Mv1mv20 故v1 1.5 m/s 負(fù)號(hào)表示炮后退的方向?yàn)榕趶楋w出的反方向,炮身M 炮彈m 發(fā)射前 V1= V2= 發(fā)射后 V1= V2=,0,0,?,600m/s,炮身M 炮彈m 發(fā)射前 V1= V2= 發(fā)射后 V1= V2=,例1 一門(mén)舊式大炮,炮身的質(zhì)量M1 000 kg,水平發(fā)射一枚質(zhì)量是m=2.5 kg的炮彈,如果炮彈從炮口飛出時(shí)的速度是600 m/s,求炮身后退的速度大小,變式:如果炮彈從炮口飛出時(shí)相對(duì)炮口的速度是u=600 m/s,求炮身后退速度?,速度的相對(duì)性 反沖的瞬
5、時(shí)性,解析: 發(fā)射炮彈過(guò)程中,炮身和炮彈組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒,設(shè)炮彈飛出的方向?yàn)檎较?,則得: Mv1mv20 故v1 1.5 m/s 負(fù)號(hào)表示炮后退的方向?yàn)榕趶楋w出的反方向,0,0,600m/s,?,二、應(yīng)用火箭,古代火箭,現(xiàn)代火箭,中國(guó)航天技術(shù)的發(fā)展歷程,萬(wàn)戶 明初(14世紀(jì)):是世界上第一個(gè)利用火箭向太空搏擊的英雄,是人類第一個(gè)“飛天”人 。,萬(wàn)戶飛天:官職為萬(wàn)戶,名為陶成道的中國(guó)明朝的一個(gè)官員,他為了實(shí)現(xiàn)自己的夢(mèng)想,坐在綁了47支火箭的椅子上,手里拿著風(fēng)箏,想飛向天去。圍觀的人們紛紛表示這簡(jiǎn)直是太瘋狂!果然,萬(wàn)戶剛滑出去沒(méi)多遠(yuǎn),火箭爆炸了。萬(wàn)戶也為此獻(xiàn)出了生命,中國(guó)航天技術(shù)的發(fā)展歷程,中
6、國(guó)航天技術(shù)的發(fā)展歷程,萬(wàn)戶飛天:官職為萬(wàn)戶,名為陶成道的中國(guó)明朝的一個(gè)官員,他為了實(shí)現(xiàn)自己的夢(mèng)想,坐在綁了47支火箭的椅子上,手里拿著風(fēng)箏,想飛向天去。圍觀的人們紛紛表示這簡(jiǎn)直是太瘋狂!果然,萬(wàn)戶剛滑出去沒(méi)多遠(yuǎn),火箭爆炸了。萬(wàn)戶也為此獻(xiàn)出了生命,為紀(jì)念萬(wàn)戶,國(guó)際天文學(xué)聯(lián)合會(huì)將月球上的一座環(huán)形山以這位古代的中國(guó)人命名,中國(guó)航天技術(shù)的發(fā)展歷程,中國(guó)航天技術(shù)的發(fā)展歷程,中國(guó)航天技術(shù)的發(fā)展歷程,例2、設(shè)火箭發(fā)射前的總質(zhì)量為M,燃料燃盡后的質(zhì)量為m,火箭燃?xì)獾膰娚渌俣葹関,燃料燃盡后火箭的飛行速度為V. 試求火箭飛行的速度V?思考火箭飛行的最大速度是由什么因素決定的?,解:火箭與燃料系統(tǒng)動(dòng)量守恒, 選取
7、燃料的運(yùn)動(dòng)方向?yàn)檎较?,運(yùn)動(dòng)方向與燃料運(yùn)動(dòng)方向相反,箭殼m 燃料(M-m) 噴前 V1=0 V2= 0 噴后 V1=V V2=V,變質(zhì)量問(wèn)題:必須取火箭本身和作用時(shí)間內(nèi)噴出的所有氣體為研究對(duì)象,二、應(yīng)用火箭,通過(guò)式子: 可以看出,火箭所獲得的速度與哪些因素有關(guān)呢?,(1)噴氣速度v:v越大,火箭獲得的速度越大?,F(xiàn)代火箭的噴氣速度在20004000m/s之間.,(2) M/m:比值越大,火箭獲得的速度越大。M/m指的是火箭起飛時(shí)的質(zhì)量與火箭除去燃料外的殼體質(zhì)量之比,叫做火箭的質(zhì)量比,這個(gè)參數(shù)一般在610.,二、應(yīng)用火箭,采取下列哪些措施有利于增加噴氣式飛機(jī)的飛行速度( ),AC,A. 使噴出的
8、氣體速度增大 B. 使噴出的氣體溫度更高 C. 使噴出的氣體質(zhì)量更大 D. 使噴出的氣體密度更小,知識(shí)鞏固,三、拓展人船模型,1、原理:兩個(gè)原來(lái)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 m1v1=m2v2,(1) “人”進(jìn)“船”退 (2)“人”走“船”行、 (3)“人”停“船”停、 (4) “人”快“船”快、 (5) “人”慢“船”慢,3、特點(diǎn):,2、實(shí)質(zhì):,溫和的反沖,例3 如圖所示,平靜的湖面上浮著一只L6 m、質(zhì)量為M=550 kg的船,船頭上站著一質(zhì)量為m50 kg的人,開(kāi)始時(shí)人和船均處于靜止若船行進(jìn)時(shí)阻力很小,問(wèn)當(dāng)人從船頭走到船尾時(shí),船將行進(jìn)多遠(yuǎn)?,分析:L=s人
9、+s船 MV船=mV人,二、拓展人船模型,1總質(zhì)量為M的火箭以速度v0飛行,質(zhì)量為m的燃料相對(duì)于火箭以速度u向后噴出,則火箭的速度大小為() Av0mu/M Bv0mu/M Cv0(v0u) m/(M-m) Dv0mu/(M-m),分析: 找對(duì)象及對(duì)應(yīng)物理量 箭殼(M-m) 燃料m 噴前 V1=V0 V2= V0 噴后 V1=? V2=? 2.設(shè)向前為正方向。 3.相對(duì)速度:V燃料對(duì)火箭=V燃料-V火箭,即 -u= V2-V1 4.噴射前后火箭、燃料系統(tǒng)動(dòng)量守恒MV0=(M-m)V1+m(V1-u),A,鞏固練習(xí):,變式:燃料相對(duì)于火箭以速度u向前噴出,則火箭速度?,2如圖所示,裝甲車(chē)和其中炮彈的總質(zhì)量為M,正沿軌道向右勻速行駛,其速度為v0,發(fā)射一枚質(zhì)量為m的炮彈后,裝甲車(chē)的速度變?yōu)関,仍向右行駛?cè)舨挥?jì)軌道的摩擦,求炮彈射出炮口時(shí)相對(duì)于炮口的速度是多少?(炮管是水平的),分析: 找對(duì)象及對(duì)應(yīng)物理量 裝甲車(chē)身(M-m) 炮彈m 發(fā)射前 V1=V0 V2= V0 發(fā)射后 V1=V V2=? 2.設(shè)向前為正方向。 3.相對(duì)速度:V彈對(duì)車(chē)=V彈-V車(chē),即 u= V2-V1 4. 系統(tǒng)動(dòng)量守恒MV0=(M-m)V1+mV2,一、反沖運(yùn)動(dòng),一個(gè)靜止物體在內(nèi)力的作用下
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