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1、第四节反冲运动第四节反冲运动 课前自主学案课前自主学案核心要点突破核心要点突破课标定位课标定位课堂互动讲练课堂互动讲练第第四四节节知能优化训练知能优化训练课标定位课标定位学学习目目标：1.知知道道反反冲冲运运动的的含含义和和反反冲冲运运动在技在技术上的上的应用用2知知道道火火箭箭的的飞行行原原理理；了了解解我我国国在在火火箭箭技技术上的巨大成就和上的巨大成就和伟大大贡献献3能能应用用动量量守守恒恒定定律律解解释反反冲冲现象象并并能能计算有关算有关问题重点重点难点：点：1.反冲运反冲运动2应用反冲原理用反冲原理处理火箭理火箭问题课前自主学案课前自主学案一、反冲运一、反冲运动1反冲：当一个物体向某
2、一方向射出反冲：当一个物体向某一方向射出(或抛出或抛出)它的一部分它的一部分时，这个物体的剩余部分向个物体的剩余部分向_方向运方向运动的的现象象相反相反2 原原 理理 ： 反反 冲冲 运运 动动 的的 原原 理理 是是_当当系系统统所所受受的的外外力力的的矢矢量量和和为为零零或或外外力力远远小小于于内内力力时时，系系统统的的总总动动量量守守恒恒这这时时，如如果果系系统统的的一一部部分分获获得得了了某某一一方方向向的的动动量量，系系统统的的剩剩余余部部分分就就会会在在这这一一方方向的相反方向上获得同样大小的动量向的相反方向上获得同样大小的动量表达公式：表达公式：_.动量守恒定律量守恒定律0m1v
3、1m2v2思考感悟思考感悟划船时，船桨向后划水，水对桨有向前的推划船时，船桨向后划水，水对桨有向前的推力，是不是也应用了反冲？力，是不是也应用了反冲？提示：提示：反冲是物体在内力作用分裂为两部分，反冲是物体在内力作用分裂为两部分，它们的运动方向相反划船时，水不是船的它们的运动方向相反划船时，水不是船的一部分，运动方向也不一定相反，不是反冲一部分，运动方向也不一定相反，不是反冲.二、火箭二、火箭1火火箭箭是是_最最重重要要的的应应用用之之一中国是火箭的故乡一中国是火箭的故乡2火箭的工作原理火箭的工作原理当火箭推进剂燃烧时，从尾部喷出的气体具当火箭推进剂燃烧时，从尾部喷出的气体具有很大的动量，根据
4、动量守恒定律，火箭获有很大的动量，根据动量守恒定律，火箭获得大小相等、方向相反的动量，因而发生连得大小相等、方向相反的动量，因而发生连续的反冲现象续的反冲现象动量守恒定律量守恒定律3火箭的最终速度火箭的最终速度火箭燃料燃尽时火箭获得的火箭燃料燃尽时火箭获得的_由喷由喷气速度和火箭开始飞行时的质量与燃料燃尽气速度和火箭开始飞行时的质量与燃料燃尽时的质量时的质量_两个因素决定两个因素决定最最终速度速度之比之比核心要点突破核心要点突破一、反冲运一、反冲运动的理解的理解1反反冲冲是是静静止止或或运运动的的物物体体通通过分分离离出出部部分分物物质，而而使使自自身身在在反反方方向向获得得速速度度的的现象象
5、，实际上上是是相相互互作作用用的的物物体体之之间的的作作用用力力与与反反作用力作用力产生的效果生的效果2反冲运反冲运动的的过程中，如果没有外力作用或程中，如果没有外力作用或外力外力远小于物体小于物体间的相互作用力，可利用的相互作用力，可利用动量守恒定律来量守恒定律来处理理3反冲运动中由于有其他形式的能转化为反冲运动中由于有其他形式的能转化为动能，于是系统的总动能增加，反冲运动是动能，于是系统的总动能增加，反冲运动是作用力与反作用力都做正功的典型事例作用力与反作用力都做正功的典型事例4研究反冲运动的目的是找到反冲速度的研究反冲运动的目的是找到反冲速度的规律，求反冲速度的关键是确定相互作用的规律，
6、求反冲速度的关键是确定相互作用的对象和各物体对地的运动状态对象和各物体对地的运动状态特特别别提提醒醒：(1)剩剩余余部部分分的的反反冲冲是是相相对对于于抛抛出出部部分分来来说说，两两者者运运动动方方向向必必然然相相反反，做做数数值值计计算算时时，注注意意规规定定某某一一部部分分的的运运动动方方向向为为正正方方向向，则则反反方方向向的的另另一一部部分分的的速速度度应应取取负负值值，列列表表达达式式时时，也也可可以以把把负负号号包包含含在在相相关关字字母母中中(2)反冲运动中存在相互作用的物体间发生相反冲运动中存在相互作用的物体间发生相对运动，已知条件中告知的常常是物体的相对运动，已知条件中告知的
7、常常是物体的相对速度，在应用动量守恒定律时，应将相对对速度，在应用动量守恒定律时，应将相对速度转换为绝对速度速度转换为绝对速度(一般为对地速度一般为对地速度)即时应用即时应用(即时突破，小试牛刀即时突破，小试牛刀)1.(单单选选)运运送送人人造造地地球球卫卫星星的的火火箭箭开开始始工工作作后，火箭做加速运动的原因是后，火箭做加速运动的原因是()A燃燃料料燃燃烧烧推推动动空空气气，空空气气反反作作用用推推动动火火箭箭B火火箭箭发发动动机机将将燃燃料料燃燃烧烧产产生生的的气气体体向向后后喷出，气体的反作用力推动火箭喷出，气体的反作用力推动火箭C火火箭箭吸吸入入空空气气，然然后后向向后后排排出出，空
8、空气气对对火箭的反作用力推动火箭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，空火箭燃料燃烧发热，加热周围空气，空气膨胀推动火箭气膨胀推动火箭解析：解析：选选B.火箭工作的原理是反冲运动，是火箭工作的原理是反冲运动，是火箭燃料燃烧产生的高温高压燃气从尾部喷火箭燃料燃烧产生的高温高压燃气从尾部喷管迅速喷出时，使火箭获得反冲速度故管迅速喷出时，使火箭获得反冲速度故B项正确项正确二、爆炸问题二、爆炸问题1物体发生爆炸时，物体间的相互作用突物体发生爆炸时，物体间的相互作用突然发生，相互作用力为变力，作用时间很短，然发生，相互作用力为变力，作用时间很短，作用力很大，且远大于系统受的外力，故可作
9、用力很大，且远大于系统受的外力，故可用动量守恒定律来处理用动量守恒定律来处理2在爆炸过程中，因有其他形式的能转化在爆炸过程中，因有其他形式的能转化为动能，所以系统的动能会增加为动能，所以系统的动能会增加3由于爆炸类问题作用时间很短，作用过由于爆炸类问题作用时间很短，作用过程中物体的位移很小，一般可忽略不计，可程中物体的位移很小，一般可忽略不计，可以把作用过程作为一个理想化的过程以把作用过程作为一个理想化的过程(简化简化)处理，即作用后还从作用前瞬间的位置以新处理，即作用后还从作用前瞬间的位置以新的动量开始运动的动量开始运动特别提醒：特别提醒：对于爆炸类问题，由于相互作用对于爆炸类问题，由于相互
10、作用力是变力，用牛顿运动定律求解非常复杂，力是变力，用牛顿运动定律求解非常复杂，甚至根本就无法求解，但用动量守恒定律求甚至根本就无法求解，但用动量守恒定律求解时，只需要考虑过程的始末状态，而不需解时，只需要考虑过程的始末状态，而不需要考虑过程的具体细节，这正是用动量守恒要考虑过程的具体细节，这正是用动量守恒定律求解问题的优点定律求解问题的优点即时应用即时应用(即时突破，小试牛刀即时突破，小试牛刀)2.(单选单选)设斜上抛物体在通过轨迹的最高位设斜上抛物体在通过轨迹的最高位置时，突然炸裂成质量不等的两块，已知其置时，突然炸裂成质量不等的两块，已知其中一块沿原水平方向做平抛运动，则另一块中一块沿原
11、水平方向做平抛运动，则另一块的运动不可能是的运动不可能是()A反方向平抛运动反方向平抛运动B斜上抛运动斜上抛运动C自由落体运动自由落体运动 D原方向平抛运动原方向平抛运动解析：解析：选选B.斜上抛物体在最高点时的动量方斜上抛物体在最高点时的动量方向水平，爆炸后，合动量的方向也应是水平向水平，爆炸后，合动量的方向也应是水平方向，故选方向，故选B.课堂互动讲练课堂互动讲练反冲运动反冲运动类型一类型一 平板车停在水平光滑的轨道上，平板平板车停在水平光滑的轨道上，平板车上有一人从固定在车上的货厢边沿水平方车上有一人从固定在车上的货厢边沿水平方向顺着轨道方向跳出，落在平板车地板上的向顺着轨道方向跳出，落
12、在平板车地板上的A点，距货厢水平距离为点，距货厢水平距离为l4 m，如图，如图141所示人的质量为所示人的质量为m，车连同货厢的质，车连同货厢的质量为量为M4m，货厢高度为，货厢高度为h1.25 m，求：，求：例例例例1 1图141(1)车车在在人人跳跳出出后后到到落落到到地地板板期期间间的的反反冲冲速速度度？(2)人人落落在在平平板板车车地地板板上上并并站站定定以以后后，车车还还运运动吗？车在地面上移动的位移是多少？动吗？车在地面上移动的位移是多少？【思路点拨思路点拨】人从货厢上跳出的过程中，人从货厢上跳出的过程中，人与货厢及车组成的系统水平方向动量守恒人与货厢及车组成的系统水平方向动量守恒
13、人落到车上的过程中，系统水平方向动量人落到车上的过程中，系统水平方向动量仍守恒人在空中运动过程中做平抛运动，仍守恒人在空中运动过程中做平抛运动，而车做匀速直线运动而车做匀速直线运动人人落落到到车车上上A点点的的过过程程，系系统统水水平平方方向向的的动动量量守守恒恒(水水平平方方向向系系统统没没有有受受外外力力，而而竖竖直直方方向向支支持持力力大大于于重重力力，合合力力不不为为零零)，人人落落到到车车上上前前的的水水平平速速度度仍仍为为v1，车车的的速速度度为为v2，落落到到车车上上后后设设它它们们的的共共同同速速度度为为v，根根据据水水平平方方向向动动量量守守恒恒得得：mv1Mv2(Mm)v，
14、可得，可得v0.故人落到车上故人落到车上A点站定后车的速度为零点站定后车的速度为零【答案答案】(1)1.6 m/s(2)不运动不运动0.8 m图143 一火箭喷气发动机每次喷出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的气体，气体离开发动机喷出时的速度v1000 m/s(相对地面相对地面)，设火箭质量，设火箭质量M300 kg，发动机每秒喷气，发动机每秒喷气20次次(1)当第三次气体喷出后，火箭的速度多大？当第三次气体喷出后，火箭的速度多大？(2)运动第运动第1 s末，火箭的速度多大？末，火箭的速度多大？反冲运动中变质量问题的反冲运动中变质量问题的处理方法处理方法类
15、型二类型二例例例例2 2【答案答案】(1)2 m/s(2)13.5 m/s【方法总结方法总结】由于每次喷出气体的速度是由于每次喷出气体的速度是相对地面的且恒定，因此，多次喷出与一次相对地面的且恒定，因此，多次喷出与一次喷出喷出(其质量为多次的总和其质量为多次的总和)是等效的，这样是等效的，这样处理使解题过程得到了简化，方法二就是这处理使解题过程得到了简化，方法二就是这样处理的，另外，火箭喷第几次气体过程中，样处理的，另外，火箭喷第几次气体过程中，不要写成不要写成Mvnnmv，因为喷气过程中火箭，因为喷气过程中火箭的质量要减少的质量要减少 如图如图144所示，长为所示，长为l、质量为、质量为M的
16、的小船停在静水中，一个质量为小船停在静水中，一个质量为m的人站立在的人站立在船头若不计水的阻力，在人从船头走到船船头若不计水的阻力，在人从船头走到船尾的过程中，船和人的对地位移各是多少？尾的过程中，船和人的对地位移各是多少？人船模型人船模型类型三类型三例例例例3 3图144图145【方法总结方法总结】“人船模型人船模型”中开始系统静中开始系统静止，任一时刻系统的水平总动量始终为零，止，任一时刻系统的水平总动量始终为零，人停下，船也静止解题时应画出各物体的人停下，船也静止解题时应画出各物体的始末位置关系草图，找出水平位移的关系始末位置关系草图，找出水平位移的关系也可将这一模型推广到其他类似问题也可将这一模型推广到其他类似问题同学们来学校和回家的路上要注意安全同学们来学校和回家的路上要注意安全
