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6.反冲
必备知识·自主学习关键能力·合作探究随堂演练·自主检测
课标要求
1.了解反冲运动的概念,知道反冲运动的原理.
2.会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.
思维导图
必备知识·自主学习
一、反冲现象
1.定义:如果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,这个现象
相反
叫作反冲.
2.特点
(1)相互作用力常为变力,且作用力大,一般都满足内力________外
远大于
力.
(2)反冲运动中,通常可以用____________来处理.
动量守恒定律
3.反冲现象的应用
火箭、灌溉喷水器、反击式水轮机等都是利用________来工作的.
反冲
[举例]
下列现象均是反冲运动:枪发射子弹时,枪身同时向后运动;章鱼、
乌贼逃跑利用了反冲运动;火箭的发射利用了反冲运动等.
[提醒]
螺旋桨飞机是靠转动的螺旋桨与空气的相互作用力飞行的,不能在
真空中飞行;喷气式飞机利用反冲运动,可以在真空中飞行.
二、火箭的发射
1.原理:火箭的发射利用了反冲.火箭燃料舱内的燃料被点燃后,
产生急剧膨胀的燃气,舱壁对这部分燃气的作用力使气体从火箭尾部
高速喷出,燃气对火箭的反作用力把火箭推向前方.
2.影响火箭获得速度大小的因素
一是向后的喷气速度;二是质量比(火箭开始飞行时的质量与燃料燃
尽时的质量之比).
关键能力·合作探究
探究点一对反冲运动的理解
导学探究
在生活中常见到这样的情形:吹饱的气球松手后喷出气体,同时向相反
方向飞去;乌贼向后喷出水后,它的身体却能向前运动.结合这些事例,
体会反冲运动的概念,并思考以下问题:
(1)反冲运动的物体受力有什么特点?
(2)反冲运动过程中系统的动量、机械能有什么变化?
提示:(1)物体的不同部分受相反的作
用力,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,所以系统的动量守
恒;反冲运动中,由于有其他形式的能
转变为机械能,所以系统的机械能增
加.
归纳总结
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,所以可以
用动量守恒定律来处理.
(3)反冲运动中,由于有其他形式的能转化为机械能,所以系统的总
动能增加.
2.讨论反冲运动应注意的三个问题
(1)速度的方向
对于原来静止的整体,抛出部分与剩余部分的运动方向必然相
反.在列动量守恒方程时,可任意规定某一部分的运动方向为正方向,
则另一部分运动方向应为负方向.
(2)相对速度问题
在反冲运动中,如果给定的速度是两物体的相对速度.应先将相对
速度转换成对地的速度后,再应用动量守恒定律列方程.
(3)变质量问题
如在火箭的运动过程中,随着燃料的消耗,火箭本身的质量不断减
小,此时必须取火箭本身和在相互作用的短时间内喷出的所有气体为
研究对象,取相互作用的这个过程进行研究.
典例示范
例1
反冲小车静止放在水平光滑玻璃上,点燃酒精,蒸汽将橡皮塞
水平喷出,小车沿相反方向运动.如果小车运动前的总质量M=3
kg,
水平喷出的橡皮塞的质量m=0.1
kg.
(1)若橡皮塞喷出时获得的水平速度v=2.9
m/s,求小车的反冲速
度.
(2)若橡皮塞喷出时速度大小不变,方向与水平方向成60°角,小车
的反冲速度又如何(小车一直在水平方向运动)?
解析:(1)以橡皮塞运动的方向为正方向,根据动量守恒定律有
mv+(M-m)v′=0,
m0.1
v′=-v=-×2.9
m/s=-0.1
m/s,
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