动量守恒定律反冲运动课件

2022/10/7动量守恒定律反冲运动动量守恒定律反冲运动目前，发射人造地球卫星、宇宙飞船、航天飞机、探目前，发射人造地球卫星、宇宙飞船、航天飞机、探测器以及导弹都用运载火箭。火箭飞行时，由燃料产生的测器以及导弹都用运载火箭。火箭飞行时，由燃料产生的高温、高压气体不断从火箭尾部喷出，使火箭获得很大的高温、高压气体不断从火箭尾部喷出，使火箭获得很大的速度，这是为什么？速度，这是为什么？问题引入问题引入一、动量守恒定律一、动量守恒定律在在相相互互作作用用的的物物体体构构成成的的系系统统里里，每每个个物物体体，既既可可以以受受到到来来自自系系统统内内其其他他物物体体的的力力，也也可可能能受受到来自系统外其他物体的力。到来自系统外其他物体的力。1.内力和外力内力和外力系系统统中中各各物物体体间间的的相相互互作作用用力力叫叫做做内内力力。系系统统外外部部其其他物体对系统的作用力叫做他物体对系统的作用力叫做外力外力。设设有有质质量量为为m1、m2的的两两个个物物体体发发生生碰碰撞撞，它它们们组组成成的的系统所受的合外力为零，如图所示。系统所受的合外力为零，如图所示。上上式式表表明明，对对于于两两个个物物体体组组成成的的系系统统，如如果果系系统统不不受受外外力力或或所所受受的的合合外外力力为为零零时时，则则系系统统的的总总动动量量保保持持恒恒定定，这个结论叫做这个结论叫做动量守恒定律动量守恒定律。两式相加得两式相加得因因为为、是是一一对对作作用用力力与与反反作作用用力力，大大小小相相等等，方方向相反，所以向相反，所以根据动量定理得根据动量定理得3.动量守恒定律的适用条件动量守恒定律的适用条件（1）系统不受外力或所受外力的合力为零；）系统不受外力或所受外力的合力为零；（2）系统内力远大于外力，定律近似成立；）系统内力远大于外力，定律近似成立；（3）系系统统在在某某个个方方向向上上不不受受外外力力或或在在这这个个方方向向上上所所受合外力为零，则在这个方向上定律成立；受合外力为零，则在这个方向上定律成立；（4）相相互互作作用用的的物物体体不不论论是是弹弹性性碰碰撞撞，还还是是非非弹弹性性碰撞，定律都同样成立；碰撞，定律都同样成立；（5）定定律律既既适适用用于于宏宏观观物物体体的的相相互互作作用用，也也适适用用于于微观粒子的相互作用，是自然界的一条普遍规律。微观粒子的相互作用，是自然界的一条普遍规律。动动量量守守恒恒定定律律是是自自然然界界最最重重要要、最最普普遍遍的的规规律律之之一一。它它不不只只适适用用于于两两个个物物体体间间的的相相互互作作用用，也也适适用用于于一一个个包包括括任任何何数数目目的的系系统统内内多多个个物物体体间间的的相相互互作作用用。动动量量守守恒恒定定律律比比牛牛顿顿定定律律的的适适用用范范围围要要广广泛泛得得多多。动动量量守守恒恒定定律律不不但但能能解解决决低低速速问问题题，而而且且能能处处理理接接近近于于光光速速的的运运动动问问题题；动动量量守守恒恒定定律律不不但但适适用用于于宏宏观观物物体体，而而且且适适用用于于微微观观粒粒子子的的相相互互作作用用。小小到到微微观观粒粒子子，大大到到天天体体系系统统，无无论论相相互互作作用用的的是什么力，动量守恒定律都是适用的。是什么力，动量守恒定律都是适用的。4.讨论讨论当当一一个个物物体体向向某某一一方方向向射射出出（或或抛抛出出）它它的的一一部部分分时时，这这个个物物体体的的剩剩余余部部分分将将向向相相反反方方向向运运动动。这这就就是是反反冲冲运动运动。在在抛抛射射的的短短暂暂时时间间内内，物物体体系系无无外外力力作作用用或或外外力力远远小于内力时，反冲运动中动量是守恒的。小于内力时，反冲运动中动量是守恒的。二、反冲运动二、反冲运动火箭飞行原理图火箭飞行原理图火火箭箭是是根根据据反反冲冲运运动动的的原原理理制制成成的的。燃燃气气喷喷发发时时的的反反冲冲运运动动，可可以以使使火火箭箭获获得得很很大大的的速速度。度。现现代代火火箭箭的的主主要要用用于于发发射射探探测测仪仪器器、人人造造地球卫星，常规弹头或核弹头、宇宙飞船等地球卫星，常规弹头或核弹头、宇宙飞船等。现现代代的的火火箭箭主主要要由由有有效效负负载载（如如卫卫星星探探测测器器等等）、燃燃料料容容器器、动动力力装装置置、控控制制系系统统、稳稳定定系系统统及及壳壳体体等等部部分分组组成成。它它自自身身携携带带全全部部燃燃料料，可可在在大大气气层层内内或或大大气气层层外外飞飞行行。多多用用于于发发射卫星、宇宙飞船、航天飞机以及导弹等。射卫星、宇宙飞船、航天飞机以及导弹等。三、火三、火箭箭火箭结构示意图火箭结构示意图有效负荷有效负荷第一级火箭第一级火箭第二级火箭第二级火箭第三级火箭第三级火箭制导与控制系统制导与控制系统动力系统动力系统航航天天技技术术包包括括运运载载火火箭箭、人人造造卫卫星星、航航天天发发射射场场、地地面面测测控控网网和和卫卫星星地地面面站站等等几几大大系系统统，它它是是现现代代科科学学技技术术和和基基础础工工业业最最新新成成就就的的综综合合效效应应。我我国国航航天天事事业业的的兴兴起起和和发发展展，体体现现了了中中国国人人自自立立于于世世界界民民族族之之林林的的志志气气和和能能力力。我我国航天技术现已达到世界先进水平。国航天技术现已达到世界先进水平。中国航天事业的成就中国航天事业的成就东方红东方红2号号长征长征2号号C例例1质质量量为为0.01kg的的子子弹弹，以以600m/s的的速速度度水水平平射射入入静静止止在在光光滑滑水水平平桌桌面面上上的的、质质量量为为2kg 的的木木块块，然然后后以以100m/s的速度穿出木块，求木块的速度。的速度穿出木块，求木块的速度。分分析析：由由题题意意可可知知，桌桌面面是是光光滑滑的的，以以子子弹弹和和木木块块组组成的系统动量守恒。成的系统动量守恒。解解：取取子子弹弹初初速速度度v0的的方方向向为为正正方方向向，根根据据动动量量守守恒恒定律得定律得例例2一一门门炮炮身身的的质质量量是是1.0103kg的的大大炮炮，水水平平发发射射一一枚枚质质量量是是2.5kg的的炮炮弹弹,如如果果炮炮弹弹从从炮炮筒筒中中飞飞出出的的速速度度是是600m/s,求炮身后坐的速度求炮身后坐的速度.分分析析:在在水水平平方方向向，地地面面阻阻力力比比大大炮炮和和炮炮弹弹之之间间相相互互作作用用的的内内力力小小得得多多，可可以以忽忽略略，所所以以在在水水平平方方向向上上满满足足动动量量守守恒恒的的条条件件。发发射射炮炮弹弹前前，炮炮身身与与炮炮弹弹均均是是静静止止的的，故故总动量为零。总动量为零。解解：发发射射炮炮弹弹前前，炮炮身身和和炮炮弹弹都都是是静静止止的的，它它们们的的总总动量为零，取炮弹从炮膛飞出时的速度方向为正方向。动量为零，取炮弹从炮膛飞出时的速度方向为正方向。设炮弹从炮口飞出时的速度为设炮弹从炮口飞出时的速度为v1,炮身后退的速度为炮身后退的速度为v2，根据动量守恒定律可得根据动量守恒定律可得所以所以负负号号表表示示v2的的方方向向同同炮炮弹弹飞飞出出的的方方向向相相反反，即即炮炮身身的速度方向是向后的，大小是的速度方向是向后的，大小是1.5m/s。2.两两个个物物体体在在光光滑滑水水平平面面上上相相向向运运动动，发发生生碰碰撞撞后后均均变变为为静静止止，由由此此可可见见两两物物体体碰碰撞撞之之前前（）（A）质量一定相等。质量一定相等。（B）速度一定相等。速度一定相等。（C）动量大小一定相等。动量大小一定相等。（D）动量大小可能相等，也可能不相等。动量大小可能相等，也可能不相等。练练 习习1.平射炮发射一枚炮弹的过程中（忽略地面摩擦），平射炮发射一枚炮弹的过程中（忽略地面摩擦），下列哪个说法不正确的是下列哪个说法不正确的是（）（A）炮身动量增大。炮身动量增大。（B）炮弹动量增大。炮弹动量增大。（C）炮弹和炮身的总动量增大。炮弹和炮身的总动量增大。（D）炮弹和炮身的总动量不增大。炮弹和炮身的总动量不增大。CC3.相相向向运运动动的的甲甲、乙乙两两车车相相撞撞后后又又分分开开，但但是是一一同同沿沿甲甲原原来来的的运运动动方方向向前前进进。这这一一定定是是因因为为（）（A）甲车质量大于乙车质量。甲车质量大于乙车质量。（B）甲车速度大于乙车速度。甲车速度大于乙车速度。（C）甲车动量等于乙车动量。甲车动量等于乙车动量。（D）甲车动量大于乙车动量。甲车动量大于乙车动量。D