高中人教版 (2019)6 反冲现象 火箭第1课时学案及答案

这是一份高中人教版 (2019)6 反冲现象 火箭第1课时学案及答案，共2页。学案主要包含了学习目标，基础感知，典型例题等内容，欢迎下载使用。

了解反冲运动的概念及反冲运动的一些应用。
理解反冲运动的原理，能够应用动量守恒定律解决反冲运动问题。
3.了解火箭的工作原理及决定火箭最终速度大小的因素
【基础感知】
反冲运动
阅读课本思考与讨论，思考章鱼游泳时应用了什么原理？讨论生活中还有哪些现象是利用了这个原理？
某个物体向某一方向高速喷射出大量的液体，气体或弹射出一个小物体，从而使物体本身获得一反向速度的现象，叫反冲运动 ，思考这个过程中高速喷射出大量的液体，气体或弹射出一个小物体时的力是系统的内力还是外力？在反冲现象中，系统所受的合外力一般不为零； 但是反冲运动中如果属于内力远大于外力的情况，可以认为反冲运动中系统动量守恒。 （由于速度方向相反，在列动量守恒方程时，需规定一个正方向，另一部分速度为负值。其中这里的速度都是相对地面的速度）
课本23页做一做（二）中，水从弯管中流出时，具有速度，容器也转动了起来，动能增加了，系统能量还守恒吗？如果守恒，是什么能量减少了呢？
【典型例题】
例1：假定冰面是光滑的，某人站在冰冻河面的中央，他想到达岸边，则可行的办法是（ ）
步行 B.挥动双臂 C.在冰面上滚动 D.脱去外衣抛向岸的反方向
例2：假如进行太空行走时连同装备质量为的宇航员,在离飞船45处与飞船相对静止,他带有一个装有的氧气筒,其喷嘴可以使氧气以的速度在极短的时间内相对宇航员自身喷出.他要返回时,必须向相反的方向释放氧气,同时还要留一部分氧气供返回途中呼吸.设他的耗氧率是,问:如果他在准备返回飞船的瞬间,释放0.15的氧气,他能安全地回到飞船吗?
①喷出氧气时宇航员会后退，后退设速度为V1，氧气速度相对宇航员是50m/s,相对地面还是50m/s吗？应该是多少呢？动量守恒方程中速度要相对地面的速度。列动量守恒方程求出V1（注意质量的变化）
②宇航员以V1返回飞船，需要多长时间呢？在这个时间里需要消耗多少氧气呢？剩下的氧气够用吗？
2.火箭的工作原理
火箭的工作原理是__________运动，其喷气过程内力远大于外力，因此动量可以认为是守恒。当推进剂燃烧尽时，火箭即以获得的速度沿着预定空间轨道飞行。当然，随着燃料的消耗，火箭本身的质量不断减小，研究时应该取火箭本身和相互作用中喷出的气体为研究对象。
例3.火箭发射前的总质量为M、其中燃料的质量为m，火箭燃气的喷射速度为v1，燃料燃尽后火箭的飞行速度v为多大？ 分析火箭获得的速度由什么因素决定？
例4：一个士兵坐在皮划艇上，他连同装备和皮划艇的总质量共120kg。这个士兵用自动步枪沿水平方向射出1发子弹，子弹的质量是10g，子弹离开枪口时相对步枪的速度是800m/s，射击前皮划艇是静止的。水对皮划艇的阻力忽略不计。
求：子弹射出后皮划艇的速度是多大？
【典型例题】
1.将质量为的模型火箭点火升空，燃烧的燃气以大小为的速度从火箭喷口在很短时间内喷出。在燃气喷出后的瞬间，火箭的动量大小为（喷出过程中重力和空气阻力可忽略）（ ）。
A. B.
C. D.
2.一火箭喷气发动机每次喷出 m = 200 g的气体，气体离开发动机喷出时对地速度 v = 1000 m/s，设火箭质量 M = 300 kg，发动机每秒喷发 20 次。则运动第 1 秒末，火箭的速度多大 ？(保留小数点后一位)