新课改高中物理选修一同步专题讲义：05 A反冲现象 火箭 基础版（教师版）.docxVIP

反冲现象 火箭 知识点：反冲现象 火箭 一、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，另一部分必然向相 反的方向运动的现象. 2. 规律：反冲运动中，相互作用力一般较大，满足动量守恒定律. 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， 一边喷水一边旋转. (2)防止：用枪射击时，由于枪身的反冲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， 二、 火箭 1. 工作原理：喷气式飞机和火箭的飞行应用了反冲的原理，它们靠喷出气流的反冲作用而 获得巨大的速度. 2. 决定火箭增加的速度△v 的因素 (1)火箭喷出的燃气相对喷气前火箭的速度. (2)火箭喷出燃气的质量与火箭本身质量之比. 技巧点拨 一、反冲运动的理解和应用 1. 反冲运动的三个特点 (1)物体的不同部分在内力作用下向相反方向运动. (2)反冲运动中，相互作用的内力一般情况下远大于外力或在某一方向上内力远大于外力， 所以两部分组成的系统动量守恒或在某一方向动量守恒. (3)反冲运动中，由于有其他形式的能转化为机械能，所以系统的机械能增加. 2. 讨论反冲运动应注意的两个问题 (1)速度的方向性：对于原来静止的整体，可任意规定某一部分的运动方向为正方向，则反 方向的另一部分的速度就要取负值. (2)速度的相对性：反冲问题中，若已知相互作用的两物体的相对速度，应先将相对速度转 换成相对地面的速度，再列动量守恒方程. 二、 火箭的工作原理分析 1. 火箭喷气属于反冲类问题，是动量守恒定律的重要应用 2. 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、末状态的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. 三、 反冲运动的应用—— 人船模型 1. “人船模型”问题 两个原来静止的物体发生相互作用时，若所受外力的矢量和为零，则动量守恒. 2. 人船模型的特点 (1)两物体满足动量守恒定律： m?01-m?02=0. (2)运动特点：人动船动，人停船停，人快船快，人慢船慢，人左船右，人、船位移比等于 它们质量的反比， 总结提升 “人船模型”是利用平均动量守恒求解的一类问题，解决这类问题应注意： (1)适用条件； ① 系统由两个物体组成且相互作用前静止，系统总动量为零； ②在系统内发生相对运动的过程中至少有一个方向的动量守恒(如水平方向或竖直方向). (2)画草图：解题时要画出各物体的位移关系草图，找出各长度间的关系，注意两物体的位 移是相对同一参考系的位移， 例题精练 1. 关于反冲运动的说法中，正确的是( ) A. 抛出部分的质量m? 要小于剩下部分的质量m? 才能获得反冲 B. 若抛出部分的质量m 大于剩下部分的质量m?, 则 m? 的反冲力大于m 所受的力 C. 反冲运动中，牛顿第三定律适用，但牛顿第二定律不适用 D. 抛出部分和剩余部分都适用于牛顿第二定律 答案 D 解析 由于系统的一部分向某一方向运动，而使另一部分向相反方向运动，这种现象叫反冲 运动，定义中并没有确定两部分之间的质量关系，故选项 A 错误.在反冲运动中，两部分 之间的作用力是一对作用力与反作用力，由牛顿第三定律可知，它们大小相等，方向相反， 故选项 B 错误.在反冲运动中一部分受到另一部分的作用力产生了该部分的加速度，使该 部分的速度逐渐增大，在此过程中对每一部分牛顿第二定律都成立，故选项C 错误，选项D 正确. 2. 将质量为1.00kg 的模型火箭点火升空，50g 燃烧的燃气以大小为600m/s 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. 30 kg ·m/s B. 5.7×102kg-m/s C. 6.0×102kg ·m/s D. 6.3×102kg-m/s 答案 A 解析 设火箭的质量为mi, 燃气的质量为mz.由题意可知，燃气的动量p2=m?v?=50×10 3×600 kg ·m/s=30 kg ·m/s.以火箭运动的方向为正方向，根据动量守恒定律可得，0=miv?- m202, 则火箭的动量大小为pi=mv?=m2v2=30kg ·m/s, 所以A 正确， B 、C 、D 错误. 随堂练习 1.静止的实验火箭，总质量为M, 当它以相对地面的速度vo