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1、我带领班子成员及全体职工，积极参加县委、政府和农牧局组织的政治理论学习，同时认真学习业务知识，全面提高了自身素质，增强职工工作积极性，杜绝了纪律松散第四节反冲运动学习目标 1.了解反冲运动及反冲运动的典型事例.2.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一、反冲运动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；点燃“钻天猴”的药捻，便会向后喷出亮丽的火焰，同时“嗖”的一声飞向天空；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
2、冲运动过程中系统的动量、机械能有什么变化？答案(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，所以可以用动量守恒定律来处理；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知识梳理反冲运动1定义：如果一个静止的物体在内力的作用下分裂为两个部分，一部分向某个方向运动，另一部分必然向相反的方向运动这个现象叫做反冲2反冲运动的特点：是物体间作用力与反作用力产生的效果3反冲运动的条件(1)系统不受外力或所受合外力为零(2)内力远大于外力(3)某一方向上不受外力或所受合外力为零4反冲运动遵循的规律：反冲运动遵循动量守恒定
3、律即学即用判断下列说法的正误(1)反冲运动可以用动量守恒定律来处理()(2)一切反冲现象都是有益的()(3)章鱼、乌贼的运动利用了反冲的原理()(4)反冲运动是相互作用的物体之间的作用力与反作用力产生的效果()(5)只有系统合外力为零的反冲运动才能用动量守恒定律来分析()二、火箭导学探究(1)火箭飞行利用了怎样的工作原理？在分析火箭运动问题时可否应用动量守恒定律？(2)设火箭发射前的总质量是M，燃料燃尽后的质量为m，火箭燃气的喷射速度为v，试求燃料燃尽后火箭飞行的最大速度v.(3)分析提高火箭飞行速度的可行办法答案(1)火箭靠向后连续喷射高速气体飞行，利用了反冲原理由于火箭与“高温、高压”燃气
4、组成的系统内力很大，远大于系统所受重力及阻力，故可应用动量守恒定律(2)在火箭发射过程中，由于内力远大于外力，所以动量守恒取火箭的速度方向为正方向，发射前火箭的总动量为0，发射后的总动量为mv(Mm)v则由动量守恒定律得0mv(Mm)v所以vvv(3)由上问可知火箭喷气后最大的速度v(1)v故可以用以下办法提高火箭飞行速度：提高喷气速度；提高火箭的质量比；使用多级火箭，一般为三级知识梳理火箭的原理1工作原理应用反冲运动，其反冲过程动量守恒它靠向后喷出的气流的反冲作用而获得向前的速度2影响火箭最终速度大小的因素(1)喷气速度：现代液体燃料火箭的喷气速度约为2 0004 000 m/s.(2)火箭
5、的质量比：指火箭起飞时的质量与火箭除燃料外的箭体质量之比现代火箭的质量比一般小于10.喷气速度越大，质量比越大，火箭获得的速度越大即学即用判断下列说法的正误(1)火箭点火后离开地面加速向上运动，是地面对火箭的反作用力作用的结果()(2)在没有空气的宇宙空间，火箭仍可加速前行()三、“人船模型”探究导学探究如图1甲所示，人在漂浮在水面上的小船上行走，小船同时向着相反的方向运动，其简化运动如图乙(不考虑船受到水的阻力)图1(1)人的速度和船的速度有什么关系？(2)人和船的位移有什么关系？答案(1)原来静止的“人”和“船”发生相互作用时，所受外力的矢量和为零，则动量守恒在相互作用的过程中，由mv1M
6、v20知任一时刻“人”和“船”的速度大小之比等于质量的反比整个过程中“人”走“船”行，“人”停“船”停(2)因为任意时刻mv1Mv2，所以mx1Mx2，即人和船的位移与质量成反比知识梳理“人船模型”的特点和遵循的规律1满足动量守恒定律：m1v1m2v20，也有m1x1m2x20.2运动特点：人动船动，人静船静，人快船快，人慢船慢，人左船右；人、船的速度(平均速度或瞬时速度)与它们的质量成反比；人、船位移与它们的质量成反比，即.3应用上述关系时要注意一个问题：即公式中v和x一般都是相对地面而言的即学即用分析下面的情景，判断下列说法的正误一人从停泊在码头边的船上往岸上跳，若该船的缆绳并没拴在码头上
7、，则：(1)船质量越小，人越难跳上岸()(2)船质量越大，人越难跳上岸()(3)人跳跃相对船的速度等于相对地的速度()一、反冲运动的应用例1反冲小车静止放在水平光滑玻璃上，点燃酒精，水蒸气将橡皮塞水平喷出，小车沿相反方向运动如果小车(含橡皮塞)的总质量M3 kg，水平喷出的橡皮塞的质量m0.1 kg.(1)若橡皮塞喷出时获得的水平速度v2.9 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)?答案(1)0.1 m/s，方向与橡皮塞运动的方向相反(2)0.05 m/s，方向与橡皮塞运动的水平分运动方向相反解析(1)
8、小车和橡皮塞组成的系统所受外力之和为零，系统总动量为零以橡皮塞运动的方向为正方向根据动量守恒定律，mv(Mm)v0vv2.9 m/s0.1 m/s负号表示小车运动方向与橡皮塞运动的方向相反，反冲速度大小是0.1 m/s.(2)小车和橡皮塞组成的系统水平方向动量守恒以橡皮塞运动的水平分运动方向为正方向，有mvcos 60(Mm)v0v m/s0.05 m/s负号表示小车运动方向与橡皮塞运动的水平分运动方向相反，反冲速度大小是0.05 m/s.针对训练1如图2所示是一门旧式大炮，炮车和炮弹的质量分别是M和m，炮筒与地面的夹角为，炮弹射出出口时相对于地面的速度为v0.不计炮车与地面的摩擦，求炮身向后
9、反冲的速度大小v为 图2答案解析取炮弹与炮车组成的系统为研究对象，因不计炮车与地面的摩擦，所以水平方向动量守恒炮弹发射前，系统的总动量为零，炮弹发射后，炮弹的水平分速度为v0cos ，根据动量守恒定律有：mv0cos Mv0所以炮车向后反冲的速度大小为v.二、火箭原理1火箭喷气属于反冲类问题，是动量守恒定律的重要应用在火箭运动的过程中，随着燃料的消耗，火箭本身的质量不断减小，对于这一类的问题，可选取火箭本身和在相互作用的时间内喷出的全部气体为研究对象，取相互作用的整个过程为研究过程，运用动量守恒的观点解决问题2火箭燃料燃尽时火箭获得的最大速度由喷气速度v和质量比(火箭起飞时的质量与火箭除燃料外
10、的箭体质量之比)两个因素决定例2一火箭喷气发动机每次喷出m200 g的气体，气体离开发动机喷出时的速度v1 000 m/s.设火箭质量M300 kg，发动机每秒钟喷气20次(1)当第三次喷出气体后，火箭的速度多大？(2)运动第1 s末，火箭的速度多大？答案(1)2 m/s(2)13.5 m/s解析(1)选取火箭和气体组成的系统为研究对象，运用动量守恒定律求解设喷出三次气体后火箭的速度为v3，以火箭和喷出的三次气体为研究对象，据动量守恒定律得：(M3m)v33mv0，故v32 m/s.(2)发动机每秒钟喷气20次，以火箭和喷出的20次气体为研究对象，根据动量守恒定律得：(M20m)v2020mv
11、0，故v2013.5 m/s.针对训练2将静置在地面上、质量为M(含燃料)的火箭模型点火升空，在极短时间内火箭模型以相对地面的速度v0竖直向下喷出质量为m的炽热气体忽略喷气过程重力和空气阻力的影响，则喷气结束时火箭模型获得的速度大小是()A.v0 B.v0 C.v0 D.v0答案D解析应用动量守恒定律解决问题，注意火箭模型质量的变化取向下为正方向，由动量守恒定律可得：0mv0(Mm)v，故v，选项D正确三、反冲运动的应用“人船模型”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
12、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3如图3所示，长为L、质量为M的小船停在静水中，质量为m的人从静止开始从船头走到船尾，不计水的阻力，求人和船相对地面的位移各为多少？图3答案见解析解析设任一时刻人与船相对地面的速度大小分别为v1、v2，作用前都静止因整个过程中动量守恒，所以有mv1Mv2设整个过程中的平均速度大小分别为1、2，则有mM.两边乘以时间t有mtMt，即mx1Mx2且x1x2L，可求出x1 L，x2 L.例4质量为M的热气球吊筐中有一质量为m的人，他们共同静止在距地面为h的高空中现从热气球上放下一根质量不计的软绳，为使此人沿软
13、绳能安全滑到地面，则软绳至少有多长？答案h解析如图所示，设绳长为L，人沿软绳滑至地面的时间为t，由图可知，Lx人x球设人下滑的平均速度大小为v人，气球上升的平均速度大小为v球，由动量守恒定律得：0Mv球mv人，即0Mm，0Mx球mx人，又有x人x球L，x人h，联立以上各式得：Lh.因此软绳的长度至少为 h.1(多选)下列属于反冲运动的是()A向后划水，船向前运动B用枪射击时，子弹向前飞，枪身后退C用力向后蹬地，人向前运动D水流过水轮机时，水轮机旋转方向与水流出方向相反答案BD2小车上装有一桶水，静止在光滑水平地面上，如图4所示，桶的前、后、底及侧面各装有一个阀门，分别为S1、S2、S3、S4(
14、图中未画出)，要使小车向前运动，可采用的方法是()图4A打开阀门S1 B打开阀门S2C打开阀门S3 D打开阀门S4答案B解析根据水和车组成的系统动量守恒，原来系统动量为0，由0m水v水m车v车知，车的运动方向与水的运动方向相反，故水应向后喷出小车才能向前运动3运送人造地球卫星的火箭开始工作后，火箭做加速运动的原因是()A燃料燃烧推动空气，空气反作用力推动火箭B火箭发动机将燃料燃烧产生的气体向后推出，气体的反作用力推动火箭C火箭吸入空气，然后向后推出，空气对火箭的反作用力推动火箭D火箭燃料燃烧发热，加热周围空气，空气膨胀推动火箭答案B解析火箭工作的原理是利用反冲运动，火箭燃料燃烧产生的高温高压燃气从尾喷管以很大速度喷出，使火箭获得反冲速度向前运动，故选B项4如图5所示，质量为m，半径为r的小球，放在内半径为R，质量M3m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，大球移动的距离图5答案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：mv1Mv2，所以.设小球到达最低点时，小球的水
