第04節(jié)反沖運(yùn)動 (4).ppt

1、第四節(jié) 反沖運(yùn)動,物理粵版教材選修3-5第一章,劉洪建,確定對象（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,知識回顧：,1.動量守恒定律-守恒條件 2.一維表達(dá)式m1v1+m2v2=m1v1+m2v2 3. 特點：矢量性、瞬時性，相對性， 動量守恒，動能不增 3.動量守恒定律解題步驟 4、相對速度：V12=V1-V2,問題1：氣球為何運(yùn)動？施力物？作用點在哪？朝哪方向運(yùn)動？,問題2：怎樣能讓車連續(xù)運(yùn)動下去？你能否設(shè)計一輛這樣的運(yùn)載工具？現(xiàn)實中實現(xiàn)了沒有？,問題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，有一位同學(xué)心想：自己在體育課上立定跳遠(yuǎn)的成績從未低于2 m，跳

2、到岸上絕對沒有問題于是她縱身一跳，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量守恒定律在她向前跳起瞬間，船要向后運(yùn)動,反沖運(yùn)動,生活中的反沖運(yùn)動,一、反沖運(yùn)動,一個靜止物體在內(nèi)力的作用下分離成兩個部分，一部分向某個方向運(yùn)動，另一部分必然向相反的方向運(yùn)動，這種運(yùn)動叫做反沖運(yùn)動。,1、概念：,2、實質(zhì)：,特殊的碰撞,3特點：,(3)反沖運(yùn)動中，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)動中，內(nèi)力沖量的代數(shù)和是否為零？系統(tǒng)動量是否守恒？守

3、恒條件？,4反沖運(yùn)動的特點：,(1)反沖運(yùn)動的兩個物體，一定做反向運(yùn)動嗎？條件？,只有內(nèi)力,(1)反向性、相對性、瞬時性,(2)動量守恒,(3)動能增加,（a）合外力為零；（b）內(nèi)力遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于外力,一、反沖運(yùn)動,一個靜止物體在內(nèi)力的作用下分離成兩個部分，一部分向某個方向運(yùn)動，另一部分必然向相反的方向運(yùn)動，這種運(yùn)動叫做反沖運(yùn)動。,1、概念：,2、實質(zhì)：,物體間作用力與反作用力產(chǎn)生的效果,3特點：,(1)反向性、相對性、瞬時性,(2)動量守恒、,(3)動能增加,例1 一門舊式大炮，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)射炮彈過程中，炮身和炮彈組成的系統(tǒng)動量守恒，設(shè)炮彈飛出的方向為正方向，則得： Mv1mv20 故v1 1.5 m/s 負(fù)號表示炮后退的方向為炮彈飛出的反方向,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相對炮口的速度是u=600 m/s,求炮身后退速度？,速度的相對性 反沖的瞬

5、時性,解析： 發(fā)射炮彈過程中，炮身和炮彈組成的系統(tǒng)動量守恒，設(shè)炮彈飛出的方向為正方向，則得： Mv1mv20 故v1 1.5 m/s 負(fù)號表示炮后退的方向為炮彈飛出的反方向,0,0,600m/s,？,二、應(yīng)用火箭,古代火箭,現(xiàn)代火箭,中國航天技術(shù)的發(fā)展歷程,萬戶 明初（14世紀(jì)）：是世界上第一個利用火箭向太空搏擊的英雄，是人類第一個“飛天”人 。,萬戶飛天：官職為萬戶，名為陶成道的中國明朝的一個官員，他為了實現(xiàn)自己的夢想，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直是太瘋狂！果然，萬戶剛滑出去沒多遠(yuǎn)，火箭爆炸了。萬戶也為此獻(xiàn)出了生命,中國航天技術(shù)的發(fā)展歷程,中

6、國航天技術(shù)的發(fā)展歷程,萬戶飛天：官職為萬戶，名為陶成道的中國明朝的一個官員，他為了實現(xiàn)自己的夢想，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直是太瘋狂！果然，萬戶剛滑出去沒多遠(yuǎn)，火箭爆炸了。萬戶也為此獻(xiàn)出了生命,為紀(jì)念萬戶，國際天文學(xué)聯(lián)合會將月球上的一座環(huán)形山以這位古代的中國人命名,中國航天技術(shù)的發(fā)展歷程,中國航天技術(shù)的發(fā)展歷程,中國航天技術(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)動量守恒， 選取

7、燃料的運(yùn)動方向為正方向.,運(yùn)動方向與燃料運(yùn)動方向相反,箭殼m 燃料(M-m） 噴前 V1=0 V2= 0 噴后 V1=V V2=V,變質(zhì)量問題：必須取火箭本身和作用時間內(nèi)噴出的所有氣體為研究對象,二、應(yīng)用火箭,通過式子： 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,知識鞏固,三、拓展人船模型,1、原理：兩個原來靜止的物體發(fā)生相互作用時，若所受外力的矢量和為零，則動量守恒 m1v1=m2v2,（1） “人”進(jìn)“船”退 （2）“人”走“船”行、 （3）“人”?！按蓖！?（4） “人”快“船”快、 （5） “人”慢“船”慢,3、特點:,2、實質(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，開始時人和船均處于靜止若船行進(jìn)時阻力很小，問當(dāng)人從船頭走到船尾時，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： 找對象及對應(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.相對速度：V燃料對火箭=V燃料-V火箭，即 -u= V2-V1 4.噴射前后火箭、燃料系統(tǒng)動量守恒MV0=(M-m)V1+m(V1-u),A,鞏固練習(xí)：,變式：燃料相對于火箭以速度u向前噴出，則火箭速度？,2如圖所示，裝甲車和其中炮彈的總質(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，裝甲車的速度變?yōu)関，仍向右行駛?cè)舨挥嬡壍赖哪Σ?，求炮彈射出炮口時相對于炮口的速度是多少？(炮管是水平的),分析： 找對象及對應(yīng)物理量 裝甲車身(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.相對速度：V彈對車=V彈-V車，即 u= V2-V1 4. 系統(tǒng)動量守恒MV0=(M-m)V1+mV2,一、反沖運(yùn)動,一個靜止物體在內(nèi)力的作用下