1、動量守恒定律,第十六章,第五節反沖運動火箭,第十六章,我國宋代就發明了火箭(如圖甲)，火箭上扎一個火藥筒，火藥筒的前端是封閉的，火藥點燃后火箭由于反沖向前運動。現代火箭，原理與古代火箭相同(如圖乙)，你知道我國“長征”號系列火箭是怎樣先后將“神舟”號系列載人飛船送上太空的嗎？,1定義 一個靜止的物體在_的作用下分裂為兩部分，一部分向某一方向運動，另一部分必然向_方向運動的現象。 2特點 (1)物體的不同部分在_作用下向相反方向運動。 (2)反向運動中， 相互作用力一般較大，通常可以用_來處理。,反沖運動,內力,相反,內力,動量守恒定律,3反沖現象的應用及防止 (1)應用：農田、園林的噴灌裝置是

2、利用反沖使水從噴口噴出時，一邊噴水一邊_。 (2)防止：用槍射擊時，由于槍身的反沖會影響射擊的_，所以用步槍射擊時要把槍身抵在_，以減少反沖的影響。,旋轉,準確性,肩部,1火箭 現代火箭是指一種靠噴射高溫高壓燃氣獲得_向前推進的飛行器。 2火箭的工作原理 當火箭推進劑燃燒時，從尾部噴出的氣體具有很大的_，根據動量守恒定律，火箭獲得大小相等、方向相反的_，因而發生連續的_現象，隨著推進劑的消耗，火箭的質量逐漸減小，加速度不斷增大，當推進劑燃盡時，火箭即以獲得的速度沿著預定的空間軌道飛行。,火箭,反作用力,動量,動量,反沖,3影響火箭速度大小的因素 (1)噴氣速度：現代液體燃料火箭的噴氣速度約為2

3、.5km/s，提高到34km/s需很高的技術水平。 (2)質量比：火箭_時的質量與火箭除燃料外的箭體質量之比，現代火箭能達到的質量比不超過10。 4現代火箭的主要用途 利用火箭作為_工具，例如發射探測儀器、常規彈頭和核彈頭、人造衛星和宇宙飛船等。,開始飛行,運載,一、反沖運動的特點及其遵循的規律 1特點 (1)物體的不同部分在內力作用下向相反方向運動。 (2)反沖運動中，由于有其他形式的能轉變為機械能，所以系統的總動能增加。,2反沖運動中，以下三種情況均可應用動量守恒定律解決 (1)系統不受外力或所受外力之和為零，滿足動量守恒的條件，可以用動量守恒定律解決反沖運動問題。 (2)系統雖然受到外力

4、作用，但內力遠遠大于外力，外力可以忽略，也可以用動量守恒定律解決反沖運動問題。 (3)系統雖然所受外力之和不為零，系統的動量并不守恒，但系統在某一方向上不受外力或外力在該方向上的分力之和為零，則系統的動量在該方向上的分量保持不變，可以在該方向上應用動量守恒定律。,二、分析反沖運動應注意的問題 1速度的反向性問題 對于原來靜止的整體，拋出部分具有速度時，剩余部分的反沖是相對于拋出部分來說的，兩者運動方向必然相反。在列動量守恒方程時，可任意規定某一部分的運動方向為正方向，則反方向的另一部分的速度應取負值。,2相對速度問題 反沖運動的問題中，有時遇到的速度是相互作用的兩物體的相對速度。由于動量守恒定

5、律中要求速度為對同一參考系的速度，通常為對地的速度。因此應先將相對速度轉換成對地的速度后，再列動量守恒定律方程。,3變質量問題 在反沖運動中還常遇到變質量物體的運動，如在火箭的運動過程中，隨著燃料的消耗，火箭本身的質量不斷減小，此時必須取火箭本身和在相互作用的短時間內噴出的所有氣體為研究對象，取相互作用的這個過程為研究過程來進行研究。,兩位同學在公園里劃船。租船時間將到，她們把小船劃向碼頭。當小船離碼頭大約2m左右時，有一位同學心想：自己在體育課上立定跳遠的成績從未低于2m，跳到岸上絕對沒有問題。于是她縱身一跳，結果卻掉到了水里(如圖)。她為什么不能如她所想的那樣跳到岸上呢？(假設起跳時船已靜

6、止),三、“人船模型”的處理方法 1“人船模型”問題的特征 兩個原來靜止的物體發生相互作用時，若所受外力的矢量和為零，則動量守恒。在相互作用的過程中，任一時刻兩物體的速度大小之比等于質量的反比。這樣的問題歸為“人船模型”問題。,(2)解題時要畫出各物體的位移關系草圖，找出各長度間的關系。 (3)適用條件 “人船模型”是利用平均動量守恒求解的一類問題。適用條件是： 系統由兩個物體組成且相互作用前靜止，系統總動量守恒。 在系統內發生相對運動的過程中至少有一個方向的動量守恒，注意兩物體的位移是相對同一參考系的位移。,如圖所示，一個質量為m150kg的人抓在一只大氣球下方，氣球下面有一根長繩。氣球和長

7、繩的總質量為m220kg，長繩的下端剛好和水平面接觸。當靜止時人離地面的高度為h5m。如果這個人開始沿繩向下滑，當他滑到繩下端時，他離地面高度是(可以把人看作質點)() A5mB3.6m C2.6mD8m,答案：B,反沖運動,(1)噴出多少O2，宇航員才能安全返回飛船？ (2)為了使總耗氧量最低，應該一次噴出多少氧氣？返回時間是多少？ 解析：(1)以飛船為參考物，設沿著飛船運動的方向為正方向，并設噴出質量為m(kg)O2 時宇航員獲得的速度是 v，對于“宇航員和噴出的O2”這一系統而言，在噴氣方向上由動量守恒可得：,點評：本題中宇航員所帶的氧氣量一定，問題是要將它合理分配給呼吸和噴氣兩個方面使用，并能保證宇航員安全返回飛船。,(青州一中20132014學年高二下學期期末)如圖所示，進行太空行走的宇航員A和B的質量分別為80kg和100kg，他們攜手遠離空間站，相對空間站的速度為0.1m/s。A將B向空間站方向輕推后，A的速度變為0.2m/s，求此時B的速度大小和方向。,答案：0.02m/s遠離空間站方向 解析：根據動量守恒，(mAmB)v0mAvAmBvB，代入數 據可解得vB0.02m/s，方向為離開空間站方向。,火箭的應用,答案：2m/s；13.5m/s,人船模型問題,解析：選人和船為一系統，由于系統在水平方向不受外力作用，所以系統在水平方向上動量