高中物理人教版 (2019)选择性必修 第一册第一章 动量守恒定律6 反冲现象 火箭学案设计

第6节　反冲运动  火箭

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【学习目标】

物理观念：知道什么是反冲运动，理解反冲现象及其原理；了解火箭的工作原理。                                                                                                                                                                                                             

科学思维：会用动量守恒定律解决有关反冲运动的问题。

科学探究：了解航天技术的发展和应用；知道人船模型及应用。

科学态度与责任：会用反冲原理解决生活问题。

【学习难点】

1．用动量守恒定律解决反冲问题。

2．人船模型及其应用。

一、自主学习

反冲现象

1．定义：一个静止的物体在内力的作用下分裂为两部分，一部分向某个方向运动，另一部分必然向    的方向运动的现象．

2．规律：反冲运动中，相互作用力一般较大，满足        ．

3．反冲现象的应用及防止：

(1)应用：农田、园林的喷灌装置利用反冲使水从喷口喷出时，一边喷水一边    ．

(2)防止：用枪射击时，由于枪身的     会影响射击的准确性，所以用枪射击时要把枪身抵在肩部，以减少反冲的影响．

火箭

1．工作原理：利用     运动，火箭燃料燃烧产生的高温、高压燃气从     喷管迅速喷出，使火箭获得巨大的向前的速度．

2．影响火箭获得速度大小的两个因素：

(1)喷气速度：现代火箭的喷气速度为2 000～4 000 m/s.

(2)质量比：火箭起飞时的质量与火箭除燃料外的箭体质量之比．喷气速度     ，质量比    ，火箭获得的速度越大．

3．现代火箭的主要用途：利用火箭作为    工具，如发射探测仪器、常规弹头和核弹头、人造卫星和宇宙飞船等．

二、展示反馈

1．（单）如图所示，设质量为M的导弹运动到空中最高点时速度为v0，突然炸成两块，质量为m的一块以速度v沿v0的方向飞去，则另一块的运动(　　    )

A．一定沿v0的方向飞去          B．一定沿v0的反方向飞去

C．可能做自由落体运动           D．以上说法都不对

2.（单）爆竹声中一岁除，春风送暖入屠苏”，爆竹声响是辞旧迎新的标志，是喜庆心情的流露．有一个质量为3m的爆竹斜向上抛出，到达最高点时速度大小为v0、方向水平向东，在最高点爆炸成质量不等的两块，其中一块质量为2m，速度大小为v，方向水平向东，则另一块的速度是(　　)

A．3v0－v   B．2v0－3v

C．3v0－2v   D．2v0＋v

3．（单）一质量为M的航天器，正以速度v0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，气体喷出时相对地面向后的速度大小为v1，加速后航天器相对地面向前的速度大小v2，则喷出气体的质量m为(　　    )

A．m＝M     B．m＝M       C．m＝M     D．m＝M

4．（单）如图所示，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(　　    )

A．v0＋v B．v0－v

C．v0＋(v0＋v) D．v0＋(v0－v)

5.一火箭喷气发动机每次喷出m＝200 g的气体，气体离开发动机相对地面喷出时的速度v＝1 000 m/s.设火箭质量M＝300 kg，发动机每秒钟喷气20次．

(1)当第三次喷出气体后，火箭的速度多大？

(2)运动第1 s末，火箭的速度多大？

6.质量为M的热气球吊筐中有一质量为m的人，它们共同静止在距地面为h的高空中．现从热气球上放下一根质量不计的软绳，为使此人沿软绳能安全滑到地面，则软绳至少有多长？