[配套k12学习]高中物理第十六章动量守恒定律第5节反冲运动火箭课堂达标新人教版选修3
高中物理第十六章动量守恒定律5反冲运动火箭练习含解析新人教选修3_5
5 反冲运动火箭基础稳固1.以下不属于反冲运动的是()A. 喷气式飞机的运动B. 物体做自由落体的运动C.火箭的运动D. 还击式水轮机的运动分析喷气式飞机和火箭都是靠喷出气体, 经过反冲获取行进的动力; 还击式水轮机靠水轮击取水, 通过反冲获取动力。
答案 B2.一人静止于圆滑的水平冰面上, 现欲向前运动, 以下方法中可行的是()A. 向后踢腿B. 手臂向后甩C.在冰面上转动D. 脱下外套向后水平抛出分析因为冰面没有摩擦, 所以 C 不可以 ;A 、 B因为总动量守恒, 所以人整体不动; 只有 D是反冲现象 , 可令人向前运动。
答案 D3.如下图 , 自行火炮连同炮弹的总质量为m0, 当炮筒水平 , 火炮车在水平路面上以v1的速度向右匀速行驶中 ,发射一枚质量为m的炮弹后 , 自行火炮的速度变成v2, 仍向右行驶 , 则炮弹相对炮筒的发射速度 v0为()A.mv1-v2)+mv2mB.m0v1-v2)mC.mv1-v2)+2mv2mD.m0v1-v2)-m(v1-v2)m分析自行火炮水平匀速行驶时, 牵引力与阻力均衡, 系统动量守恒。
设向右为正方向, 发射前总动量为 m0v1,发射后系统的动量之和为( m0-m) v2+m( v0+v2),m0v1=( m0-m) v2+m( v0+v2)解得 v0=m0v1m0-m)v2m-v 2=m0v1-v2)m。
答案 B4. ( 多项选择 ) 一小型火箭在高空绕地球做匀速圆周运动, 若其沿运动方向的相反方向开释出一物体P,不计空气阻力 , 则()A.火箭必定走开本来轨道运动B.物体 P 必定走开本来轨道运动C.火箭运动半径必定增大D.物体P运动半径必定减小分析由反冲运动的知识可知, 火箭的速度必定增大, 火箭做离心运动, 运动半径增大。
但物体P 能否走开本来的轨道运动, 要依据开释时的速度大小而定, 若开释的速度与本来的速度大小相等, 则P仍在本来的轨道上反方向运动。
高中物理 第十六章 动量守恒定律 5 反冲运动火箭课堂
5 反冲运动 火箭课堂互动三点剖析一、反冲运动1.反冲运动满足动量守恒0=m 1v 1+m 2v 21221m v m v -= 2.反冲的应用灌溉用的喷水器，因反冲而旋转，自动改变喷水方向；喷气式飞机，利用喷出气流的反冲作用而获得巨大速度.3.减小反冲的影响实际生活中常常需要减小反冲的影响，例如：用步枪射击时，要把枪抵在肩上.二、火箭1.火箭的原理火箭是根据反冲原理制成的.2.现代火箭的用途利用火箭作为运载工具，可发射探测器、人造卫星、常规弹头或宇宙飞船.3.火箭的速度设火箭在Δt 内喷射燃气的质量为Δm ，喷出燃气的速度为u ，喷出燃气后火箭的质量为m ，根据动量守恒定律，火箭原来的动量为零，喷气后火箭与燃气的总动量仍为零，则有 m Δv+Δmu=0所以u mm v ∆-=∆ 可见，火箭喷出的燃气的速度u 越大，火箭喷出物质的质量与火箭本身质量之比m m ∆越大，火箭获得的速度越大.各个击破【例1】 图16-5-2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α，炮弹出口时相对于地面的速度为v.不计炮车与地面的摩擦，求炮身向后反冲的速度V.图16-5-2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，所以系统水平方向动量守恒.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vcos α，根据动量守恒定律有mvcos α-MV=0，所以炮车向后反冲的速度为Mmv αcos =.答案：Mmv αcos 【例2】 一火箭喷气发动机每次喷出m=200 g 的气体，喷出的气体相对地面的速度v=1 000 m/s.设此火箭初始质量M=300 kg ，发动机每秒喷气20次，在不考虑地球引力及空气阻力的情况下，火箭发动机1 s 末的速度是多大?解析：在不考虑地球引力及空气阻力的情况下，火箭与气体组成的系统动量守恒.以火箭和它在1 s 内喷出的气体为研究对象.设火箭1 s 末的速度为v′，1 s 内共喷出质量为20m 的气体，以火箭前进的方向为正方向.由动量守恒定律得(M-20m)v′-20mv=0解得s m m M mv v /2.020********.0202020⨯-⨯⨯=-='=13.5 m/s 即火箭发动机1 s 末的速度大小是13.5 m/s.答案：13.5 m/s类题演练 一个不稳定的原子核，质量为M ，处于静止状态，当它以速度v 释放出一个质量为m 的粒子后，原子核剩余部分的速度为多大？解析：以不稳定的原子核为研究对象，释放粒子前后动量守恒.由动量守恒定律有 mv+(M-m)v′=0所以v′=mM mv --. 答案：m M mv --。
人教版高二物理选修3-5第十六章 动量守恒定律 第五节 反冲运动 火箭 学案学生版-精选教学文档
第十六章动量守恒定律第五节反冲运动火箭学案班别姓名学号一、自主预习（一）反冲1．反冲定义：当物体的一部分以一定的速度离开物体时，剩余部分将做_____________的运动，这种现象叫反冲运动。
2．反冲中的动量守恒：物体间的相互作用力是________，作用时间很___，作用力很______，远远大于系统受到的__________，可以与动量守恒定律来处理。
3．反冲中的能量：因为有其他形式的能转化为_______，所以系统的___________________。
（二）爆炸1．爆炸中的动量守恒：物体间的相互作用力是________，作用时间很_____，作用力很______，远远大于系统受到的__________，可以与动量守恒定律来处理。
2．爆炸中的能量：因为有其他形式的能转化为_________，所以系统的________________。
3．爆炸后的运动状态：在空中沿水平方向运动的物体，如果爆炸后分裂成两块，前面一块做平抛运动时，后面一块可能做同向或反向的平抛运动，也可能做自由落体运动。
二、课堂突破（一）爆炸和反冲1．爆炸的特点（1）动量守恒。
由于爆炸是在极短的时间内完成的，爆炸时物体间的相互作用力远远大于系统受到的外力，所以爆炸过程中，系统的总动量守恒。
（2）动能增加。
在爆炸过程中，由于其他形式的能量（如化学能）转化为动能，所以爆炸后系统的总动能增加。
（3）位移不变。
爆炸时间极短，因而作用过程中物体运动的位移很小，一般忽略不计，可以认为爆炸后物体仍然从爆炸时的位置以新的动量开始运动。
2．反冲（1）现象。
物体的不同部分在内力的作用下向相反的方向运动。
（2）特点。
一般情况下，物体间的相互作用力（内力）较大，因此系统动量往往有以下几种情况：①动量守恒；②动量近似守恒；③某一方向动量守恒。
【例题1】有一个以10 m/s的速度飞行的手榴弹炸成两块，这两块的质量m1=0.6 kg，m2=0.4 kg，较大的一块炸裂后仍按原方向运动其速度增加到50 m/s。
高中物理第十六章动量守恒定律5反冲运动火箭达标训练新人教版选
高中物理第十六章动量守恒定律5反冲运动火箭达标训练新人教版选5反冲运动火箭把它带到下一个层次基础巩固1.以下为反冲运动（）a.喷气式飞机的运动b.直升机的运动c、火箭的运动D.反作用涡轮的运动解析：直升机运动是飞机螺旋桨与外部空气作用的结果，不属于反冲运动.答案：acd2.气球以恒定的速度从地面升起。
当站在气球下面梯子上的人爬上梯子时，以下陈述是正确的（）a.气球可能匀速上升b.气球可能相对地面静止c.气球可能下降d、气球的速度不变解析：设气球质量为m，人的质量为m，由于气球匀速上升，系统所受的外力之和为零，当人沿绳梯向上爬时，动量守恒，则(m+m)v0=mv1+mv2,，在人向上爬的过程中，气球的速度为v2=（m？m）v0？mv1。
当V2>0且V1恒定时，气球可以匀速上升；当V2=0时，气球静止；当V2m＜0时气球下降.所以，选项a、b、c均正确.要使气球运动速度不变，则人的速度仍为v0，即人不上爬，显然不对，d选项错.答案：abc3.小车装有一桶水，水仍在光滑的水平地面上。
如图16-5-5所示，铲斗的前部、后部、底部和侧面分别配有阀S1、S2、S3和S4（图中未显示）。
使小车向前移动的方法是（）图16-5-5a、打开阀S1b打开阀S2C打开阀S3D打开阀S4解析：据水和车系统动量守恒，如原来系统动量为0，由0=m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.答案：b4.静态实验火箭的总质量为M，当其离地速度为v0时，其弹射质量为δM，火箭的速度为（）mv0mv0mv0mv0b.-c.d.-M嗯？？嗯？mv0。
选项B是正确的m??m1分析：根据动量守恒定律δmv0+（m-δm）v=0得出。
火箭的速度是v=-答案：b5.平板车固定在平整的水平地面上，甲方和乙方分别站在车的左右两端。
当两个人同时向对方走去时，他们发现汽车向左移动，然后（）A.如果两个人的质量相同，那么它一定是va>vb.如果两个人的质量相同，那么它一定是va<vbc.如果两个人的速度相同，那么它一定是ma>mbd.如果两个人的速度相同，那么它一定是ma<mb解析：以向左为正方向，则m乙v乙-m甲v甲+mv=0，即m乙v乙-v甲m甲=-mv，当m乙=m甲时，有v乙-v甲＜0，即v甲＞v乙，当ov乙o=ov甲o时，有m乙-m甲＜0，即m甲＞m乙.答案：ac6.质量为M=100kg的小船仍在静水中，M a=40kg和M B=60kg的游泳者由船的两端携带。
高中物理第十六章动量守恒定律第五节反冲运动火箭课件新人教版选修3-
2．特点 (1)物体的不同部分在__内__力____作用下向相反方向运动。 (2)反向运动中， 相互作用力一般较大，通常可以用___动__量__守__恒__定__律___来处
理。
3．反冲现象的应用及防止 (1)应用：农田、园林的喷灌装置是利用反冲，使水从喷口喷出时一边喷水 一边___旋__转___。 (2)防止：用枪射击时，由于枪身的反冲会影响射击的__准__确__性____，所以用 步枪射击时要把枪身抵在__肩__部____，以减少反冲的影响。
『选一选』
假定冰面是光滑的，某人站在冰冻河面的中央，他想到达岸边，则可行的
办法是
()
D
A．步行
B．挥动双臂
C．在冰面上滚动
D．脱去外衣抛向岸的反方向
解析：由于冰面光滑，无法行走或滚动，由动量守恒定律可知，只有抛出
物体获得反冲速度才能到达岸边。
『想一想』 两位同学在公园里划船。租船时间将到，她 们把小船划向码头。当小船离码头大约2 m左右 时，有一位同学心想：自己在体育课上立定跳远 的成绩从未低于2 m，跳到岸上绝对没有问题。于 是她纵身一跳，结果却掉到了水里(如图)。她为什 么不能如她所想的那样跳到岸上呢？(假设起跳时 船已静止)
答案：(1)2 m/s；(2)13.5 m/s
对点训练
2．2020 年 6 月 23 日上午，我国在西昌卫星发射中心成功将北斗三号最后
一颗全球组网卫星送入太空。假设火箭搭载着卫星以速率 v0 进入太空预定位置，
由控制系统使箭体与卫星分离。已知前部分的卫星质量为 m1，后部分的箭体质
量为 m2，分离后箭体以速率 v2 沿火箭原方向飞行，若忽略空气阻力与分离前后
高中物理第十六章动量守恒定律5反冲运动火箭课件新人教版选修3_5
如质量为 M 的物体以对地速度 v 抛出一个质量为 m 的物体，研究剩余部分 M－m 对地反冲速度时，设 v 的 方向为正．
列出的方程式为 mv＋(M－m)v′＝0， 得 v′＝－M－ m mv. 由于 v′为待求速度，事先可不考虑其方向，由计算 结果为负值，表示剩余部分的运动方向与抛出部分速度 方向相反．
⑥ 利用笔记抓住老师的思路。记笔记不仅有利于理解和记忆，而且有利于抓住老师的思路。
2019/7/12
最新中小学教学课件
45
谢谢欣赏！
2019/7/12
最新中小学教学课件
46
No Image
No Image
No Image
No Image
No Image
编后语
老师上课都有一定的思路，抓住老师的思路就能取得良好的学习效果。在上一小节中已经提及听课中要跟随老师的思路，这里再进一步论述听课时如何 抓住老师的思路。
① 根据课堂提问抓住老师的思路。老师在讲课过程中往往会提出一些问题，有的要求回答，有的则是自问自答。一般来说，老师在课堂上提出的问 题都是学习中的关键，若能抓住老师提出的问题深入思考，就可以抓住老师的思路。
【典例 1】 如图所示，自行
火炮连同炮弹的总质量为 M，当炮 管水平，火炮车在水平路面上以 v1 的速度向右匀速行驶中，发射一枚质量为 m 的炮弹后， 自行火炮的速度变为 v2，仍向右行驶．则炮弹相对炮筒 的发射速度 v0 为( )
A.m（v1－vm2）＋mv2
M（v1－v ）思路点拨：对自行火炮和炮弹组成的系统，由于不受 B. m 2阻力作用，系统所受合外力为 0，开炮过程中动量守恒，
物理模型——“人船模型”及其应用
【典例】如图所示，长为 l，质量为 m 的小船停在静水中，一个质量为 m′的人站 在船头，若不计水的阻力，当人从船头走到 船尾的过程中，小船对地的位移是多少？
高中物理 第十六章 动量守恒定律 第5节 反冲运动 火箭教学案 新人教版选修35
第5节反冲运动__火箭1．一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，这个现象叫反冲。
2．喷气式飞机和火箭的飞行应用了反冲的原理。
3．日常生活中，有时要应用反冲，有时要防止反冲，如农田、园林的喷灌利用了水的反冲，用枪射击时，要防止枪身的反冲。
一、反冲运动1．定义一个静止的物体在内力的作用下分裂为两部分，一部分向某一个方向运动，另一部分必然向相反的方向运动的现象。
2．特点(1)物体的不同部分在内力作用下向相反方向运动。
(2)反冲运动中，相互作用力一般较大，通常可以用动量守恒定律来处理。
3．反冲现象的应用及防止(1)应用：农田、园林的喷灌装置是利用反冲使水从喷口喷出时，一边喷水一边旋转。
(2)防止：用枪射击时，由于枪身的反冲会影响射击的准确性，所以用步枪射击时要把枪身抵在肩部，以减少反冲的影响。
二、火箭1．工作原理：利用反冲运动，火箭燃料燃烧产生的高温、高压燃气从尾部喷管迅速喷出，使火箭获得巨大速度。
2．影响火箭获得速度大小的两个因素：(1)喷气速度：现代火箭的喷气速度为2 000～4 000 m/s。
(2)质量比：火箭起飞时的质量与火箭除燃料外的箭体质量之比。
喷气速度越大，质量比越大，火箭获得的速度越大。
3．现代火箭的主要用途：利用火箭作为运载工具，如发射探测仪器、常规弹头和核弹头、人造卫星和宇宙飞船等。
1．自主思考——判一判(1)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。
(√)(2)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。
(×)(3)反冲运动的原理既适用于宏观物体，也适用于微观粒子。
(√)(4)火箭应用了反冲的原理。
(√)2．合作探究——议一议(1)反冲运动过程中，动量守恒吗？为什么？提示：守恒。
因为反冲运动是系统内力作用的结果，虽然有时系统所受的合外力不为零，但由于系统内力远远大于外力，所以系统的总动量是守恒的。
高中物理第十六章动量守恒定律第5节反冲运动火箭课后作业含解析新人教版选修3_5
第5节 反冲运动 火箭A 组：合格性水平训练1．(反冲运动)以下实例中不属于反冲现象的是( ) A ．当枪发射子弹时,枪身会同时向后运动 B ．乌贼向前喷水从而使自己向后游动C ．火箭中的火药燃烧向下喷气推动自身向上运动D ．战斗机在紧急情况下抛出副油箱以提高机身的灵活性 答案 D解析 当枪发射子弹时,枪身同时受到一个反作用力向后运动,A 是反冲现象；乌贼向前喷水从而使自己受到一个向后的力,向后游动,B 是反冲现象；火箭中的火药燃烧向下喷气而火箭自身受到一个向上的推力,推动火箭自身向上运动,C 是反冲现象；战斗机抛出副油箱,质量减小,惯性减小,机身的灵活性提高,D 不是反冲现象。
故选D 。
2．(人船模型)停在静水中的船的质量为180 kg,长12 m,不计水的阻力,当质量为60 kg 的人从船尾走到船头的过程中,船后退的距离是( )A ．3 mB ．4 mC ．5 mD ．6 m答案 A解析 船和人组成的系统在水平方向上动量守恒,人在船上行进,船向后退,人从船头走到船尾,设船后退的位移大小为x ,则人相对于岸的位移大小为L －x 。
以人的速度方向为正方向,由动量守恒定律得m 人L －x t －m 船·xt＝0,代入数据解得x ＝3 m,故选A 。
3．(火箭问题)静止的实验火箭,总质量为M ,当它以对地速度为v 0喷出质量为Δm 的高温气体后,火箭的速度为( )A ．Δmv 0M －ΔmB ．－Δmv 0MC ．Δmv 0MD ．－Δmv 0M －Δm答案 D解析 以火箭和气体组成的系统为研究对象,选高温气体的速度方向为正方向,设火箭速度为v ′,由动量守恒定律得0＝(M －Δm )v ′＋Δmv 0,得v ′＝－Δmv 0M －Δm,故选D 。
4．(火箭问题)一质量为M 的航天器,正以大小为v 0的速度在太空中飞行,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v 1,加速后航天器的速度大小为v 2,则喷出气体的质量m 为( )A.v2－v0v1M B.v2v2＋v1MC.v2－v0v2＋v1M D.v2－v0v2－v1M答案 C解析规定航天器的速度方向为正方向,由动量守恒定律得,Mv0＝(M－m)v2－mv1,解得m＝v2－v0v2＋v1M,故C正确。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
第十六章 第五节 反冲运动火箭
1．(山东潍坊一中2016～2017学年高二下学期检测)“爆竹声中一岁除，春风送暖入屠苏”，爆竹声响是辞旧迎新的标志，是喜庆心情的流露。
有一个质量为3m 的爆竹斜向上抛出，到达最高点时速度大小为v 0、方向水平向东，在最高点爆炸成质量不等的两块，其中一块质量为2m ，速度大小为v ，方向水平向东，则另一块的速度是( C )
A ．3v 0－v
B ．2v 0－3v
C ．3v 0－2v
D ．2v 0＋v
解析：在最高点水平方向动量守恒，由动量守恒定律可知，3mv 0＝2mv ＋mv ′，可得另一块的速度为v ′＝3v 0－2v ，故C 正确。
2．(湖北省部分重点中学2016～2017学年高二下学期质检)如图所示，一个质量为m 1
＝50kg 的人抓在一只大气球下方，气球下面有一根长绳。
气球和长绳的总质量为m 2＝20kg ，长绳的下端刚好和水平面接触。
当静止时人离地面的高度为h ＝5m 。
如果这个人开始沿绳向下滑，当他滑到绳下端时，他离地面高度是(可以把人看作质点)( B )
A ．5m
B ．3.6m
C ．2.6m
D ．8m
解析：当人滑到绳下端时，如图所示，由动量守恒，得m 1h 1
t ＝m 2h 2t
，且h 1＋h 2＝h 。
解得
h 1＝1.4m ；所以他离地高度H ＝h －h 1＝3.6m ，故选项B 正确。
3．(安徽合肥2016～2017学年高二下学期三校联考)某学习小组在探究反冲运动时，将质量为m 1的一个小液化气瓶固定在质量为m 2的小玩具船上，利用液化气瓶向外喷射气体作为船的动力。
现在整个装置静止放在平静的水面上，已知打开瓶后向外喷射气体的对地速度为v 1，如果在Δt 的时间内向后喷射的气体的质量为Δm ，忽略水的阻力，则喷射出质量为Δm 的气体后，小船的速度是多少？
答案：
Δmv1
m1＋m2－Δm
解析：由动量守恒定律得：(m1＋m2－Δm)v船－Δmv1＝0
得：v船＝Δmv1
m1＋m2－Δm。