人教版高中物理选择性必修第一册精品课件 第1章 动量守恒定律 6 反冲现象 火箭 (3).ppt

三人船模型重难归纳1.“人船模型”问题的特征: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;在相互作用的过程中,任一时刻两物体的速度大小之比等于质量的反比。这样的问题归为“人船模型”问题。2.处理“人船模型”问题的关键。(1)利用动量守恒定律,确定两物体速度关系,再确定两物体通过的位移的关系。(2)解题时要画出各物体的位移关系草图,找出它们相对地面的位移关系。3.适用条件。“人船模型”是利用平均动量守恒求解的一类问题。(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,注意两物体的位移是相对同一参考系的位移。4.“人船模型”的推论。(1)运动特点:人动船动,人停船停,人快船快,人慢船慢,人左船右。如图所示,有一只船停靠在湖边码头,船又窄又长,估计重一吨左右。一人(示意图)想粗略测定它的质量。他进行了如下操作:首先将船平行于码头自由停泊,轻轻从船尾上船,走到船头停下,而后轻轻下船。用卷尺测出船后退的距离d,然后用卷尺测出船长L。已知他的自身质量为m,水的阻力不计。探究1:从人开始在船上走动直到下船的过程中,人和船组成的系统动量是否守恒?探究2:人和船的任一时刻的速度大小满足怎样的关系?探究3:此人能测出船的质量m0吗?(用题目中字母表示)提示:探究1:水的阻力不计,人和船组成的系统所受合外力为零,系统动量守恒。探究2:设任一时刻船和人的速度大小分别为v船和v人,根据动量守恒定律得m0v船=mv人。典例剖析【例3】有一艘质量为m=120kg的船停在静水中,船长l=3m,船上一个质量为m=60kg的人从船头走到船尾。不计水的阻力,则船在水中移动的距离为()A.0.5m B.1m C.2m D.3m答案:B规律总结处理“人船模型”问题的关键1.利用动量守恒,确定两物体速度关系,再确定两物体通过的位移的关系。

2.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。学以致用3.如图所示,质量为m,半径为r的小球,放在内半径为R,质量m=3m的大空心球内,大球开始静止在光滑水平面上,求当小球由图中位置无初速度释放沿内壁滚到最低点时,大球移动的距离。解析:由于水平面光滑,系统水平方向上动量守恒,设同一时刻小球的水平速度大小为v1,大球的水平速度大小为v2,由水平方向动量守恒有mv1=mv2,设小球到达最低点时,小球的水平位移为x1,大球的水平位移为x2,随堂训练1.(多选)以下叙述的现象利用了反冲现象的有()A.火箭喷气升空 B.篮球触地反弹C.乌贼喷水快速退游 D.潜水艇排水浮出答案:AC解析:火箭喷气升空和乌贼通过喷水快速退游是利用了反冲原理;篮球触地反弹是地面对球有作用力,不属于反冲;潜水艇排水浮出是利用浮力,也不属于反冲。故选项A、C正确,B、D错误。2.手持铁球的跳远运动员起跳后,欲提高跳远成绩,可在运动到最高点时,将手中的铁球()A.竖直向上抛出 B.向前方抛出C.向后方抛出 D.向左方抛出答案:C解析:欲提高跳远成绩,则应增大水平速度,即增大水平方向的动量,所以可将铁球向后抛出,人和铁球的总动量守恒,因为铁球的动量向后,所以人向前的动量增加。3.一质量为m0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,气体喷出时速度大小为v1,加速后航天器的速度大小为v2,则喷出气体的质量m为()答案:C解析:取航天器的速度方向为正方向,由动量守恒定律可得m0v0=(m0-m)v2-mv1,解得喷出气体的质量为,选项A、B、D错误,C正确。4.一个质量为m,底边长为b的三角形斜劈静止于光滑水平面上,有一个质量为m的小球由斜面顶部无初速度滑到底部时,斜劈移动的距离是()答案:B解析:小球和斜劈系统水平方向动量守恒,设斜劈移动x,则mx=m(b-x),解得,故选项B正确。5.某人在一只静止的小船上练习射击,船、人连同枪(不包括子弹)及靶的总质量为m,枪内有n颗子弹,每颗子弹的质量为m,子弹水平射出枪口相对于地的速度为v0,子弹打入靶中且留在靶里。在射完n颗子弹后,小船的最终速度为()答案:A解析:以船、人连同枪、靶以及枪内n颗子弹组成的系统为研究的对象,水平方向上动量守恒。以子弹的初速度方向为正方向,射击前系统的总动量为0,由动量守恒定律可知,子弹射入靶中后系统的总动量也为零,所以小船的最终速度为0,选项A正确。6.如图所示,大气球质量为25kg,载有质量为50kg的人(