高中物理人教版 (2019)选择性必修 第一册6 反冲现象 火箭课堂教学ppt课件

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章鱼在水里使用什么方式前进？
1.定义：如果一个静止的物体在内力的作用下分成两个部分，一部分向某个方向运动，另一部分必然向相反的方向运动.
0=m1v1- m2v2
1.狙击枪重M＝8 kg，射出的子弹质量m为20 g，若子弹射出枪口时的速度为v＝1 000 m/s，不计人对枪的作用力，则枪的后退速度v′是多大？
子弹和枪组成的系统动量守恒，以子弹的速度方向为正方向.作用前：p＝0作用后：p′＝mv－Mv′由动量守恒定律得：p＝ p′即0＝mv－Mv′
2.在光滑的水平轨道上放置一门质量为m1的旧式炮车(不包含炮弹质量)，炮弹的质量为m2，当炮车沿与水平方向成θ角发射炮弹时，炮弹相对地面的速度为v0，则炮车后退的速度大小为
根据水平方向动量守恒有：0＝m1v－m2v0cs θ
火箭作为运载工具，例如发射探测仪器、常规弹头和核弹头、人造卫星和宇宙飞船
火箭是利用燃气高速喷发时的反冲运动遵循动量守恒定律。
1.质量为m的人在远离任何星体的太空中，与他旁边的飞船相对静止，由于没有力的作用，他与飞船总保持相对静止状态.这个人手中拿着一个质量为Δm的小物体.现在他以相对于飞船为u的速度把小物体抛出.(1)抛出时，人和小物体的受力有什么特点？
答案　是一对相互作用力，等大反向
(2)小物体的动量改变量是多少？
(3)人的动量改变量是多少？
(4)人的速度改变量是多少？
2.火箭发射前的总质量为M、燃料燃尽后火箭的质量为m，火箭燃气的喷射速度为v1，求燃料燃尽后火箭的飞行速度v为多大？
答案　在火箭发射过程中，内力远大于外力，所以动量守恒.以火箭的速度方向为正方向，发射前的总动量为0；发射后的总动量为：mv－(M－m)v1由动量守恒得：0＝mv－(M－m)v1
3.火箭发射应用了什么工作原理？影响火箭获得速度大小的因素是什么？
答案　火箭发射应用了反冲的原理.
①火箭喷出的燃气的速度.②火箭喷出燃气的质量与火箭本身质量之比.
影响火箭获得速度大小的因素为：
我国采用多级火箭方案减轻火箭本身质量，提高火箭速度
3.关于火箭的发射，下列说法正确的是A.火箭发射过程中机械能守恒，动量也守恒B.影响火箭速度大小的因素只有喷出气流的速度C.影响火箭速度大小的因素包括喷出气流的质量与火箭本身质量之比D.喷出气流对火箭的冲量与火箭对喷出气流的冲量相同
火箭发射过程中动能和重力势能均增加，则机械能不守恒，速度增大，则动量增大，动量也不守恒，A错误；
喷出气流对火箭的冲量与火箭对喷出气流的冲量大小相等，方向相反，D错误.
4.某实验小组发射自制水火箭，火箭外壳重2 kg，发射瞬间将壳内质量为4 kg的水相对地面以10 m/s的速度瞬间喷出，已知重力加速度g＝10 m/s2，空气阻力忽略不计，火箭能够上升的最大高度为A.10 m B.15 m C.20 m D.25 m
由动量守恒定律得mv1＝Mv2，解得v2＝20 m/s.由v22＝2gh，解得h＝20 m.
5.2021年6月17日，搭载神舟十二号载人飞船的长征二号F遥十二运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射，成功将神舟十二号载人飞船送入预定轨道.如果长征二号F遥十二运载火箭(包括载人飞船、宇航员和燃料)的总质量为M，竖直向上由静止开始加速，每次向下喷出质量为m的燃气，燃气被喷出时相对地面的速度大小均为v，则第5次喷出燃气的瞬间，运载火箭速度大小为(忽略重力的影响)
分析火箭类问题应注意的三个问题(1)火箭在运动过程中，随着燃料的燃烧，火箭本身的质量不断减小，故在应用动量守恒定律时，必须取在同一相互作用时间内的火箭和喷出的气体为研究对象.注意反冲前、后各物体质量的变化.(2)明确两部分物体初、末状态速度的参考系是否为同一参考系，如果不是同一参考系要设法予以转换，一般情况要转换成对地的速度.(3)列方程时要注意初、末状态动量的方向.
原理：利用燃气高速喷发时的反冲运动