反冲运动--公开课.ppt

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第四第四节反冲反冲运动温故知新温故知新1.动量守恒定律内容2.公式：

3.动量守恒定律的“五性五性”条件性矢量性相对性同时性普适性4.运用动量守恒定律的解题步骤新课引入新课引入将一个气球吹大，然后松手，会出将一个气球吹大，然后松手，会出现什么什么现象？

如何解象？

如何解释这种种现象呢？

象呢？

请思考请思考!

一、反冲一、反冲运动1.定义定义：

当一个物体向某一方向射出当一个物体向某一方向射出（或抛出或抛出）它的一部它的一部分时，这个物体的剩余部分向分时，这个物体的剩余部分向相反方向相反方向运动运动的现象的现象2.2.特点特点：

物体间相互作用突然发生，时间物体间相互作用突然发生，时间短，作用强。

短，作用强。

系统所受外力一系统所受外力一般不为零，般不为零，但远远小于内力。

但远远小于内力。

3.3.原原理理：

遵循动量守恒定律遵循动量守恒定律2.要要点：

点：

b.一个物体分为两个部分一个物体分为两个部分3.物理物理原原理：

理：

作用前：

作用前：

P=0作用后作用后:

P=mv+MV则根据动量守恒定律有：

则根据动量守恒定律有：

P=P即即mv+MV=0故有：

故有：

V=（m/M）v负号就表示作用后的两部分运动方向相反负号就表示作用后的两部分运动方向相反a.内力作用下内力作用下遵循动量守恒定律遵循动量守恒定律c.两部分运动方向相反两部分运动方向相反例题例题11（课本第课本第1414页页）反冲小反冲小车放在水平玻璃上，点燃酒精，水蒸气将橡皮塞放在水平玻璃上，点燃酒精，水蒸气将橡皮塞冲出，小冲出，小车沿相反方向运沿相反方向运动。

如果小。

如果小车的的总质量是量是M=3kg，水，水喷出的橡皮塞的出的橡皮塞的质量是量是m=0.1kg，橡皮塞，橡皮塞喷出出时速速度度v=2.9m/s，求小，求小车的反冲速度。

的反冲速度。

解：

小车与橡皮塞为系统，所受合外力为零，解：

小车与橡皮塞为系统，所受合外力为零，系统总动量为零。

系统总动量为零。

以橡皮塞的运动方向为正方以橡皮塞的运动方向为正方向向。

由动量守恒定律有：

由动量守恒定律有：

负号表示小车运动方向与橡皮塞的运动方向负号表示小车运动方向与橡皮塞的运动方向相反，反冲速度大小是相反，反冲速度大小是0.1m/s0.1m/s课本14页讨论与交流若橡皮塞喷出时速度大小不变，方向与水平方向成60角，小车的反冲速度又是多少？

分析：

小车与橡皮塞组成的系统在水平方向动量守恒：

二、反冲运动的利用二、反冲运动的利用-1-1喷气式飞机喷气式飞机J20J20二、反冲运动的利用二、反冲运动的利用3-3-火箭火箭我国早在宋代就发明了火箭，在箭支上扎我国早在宋代就发明了火箭，在箭支上扎个火药筒，火药筒的前端是封闭的，火药个火药筒，火药筒的前端是封闭的，火药点燃后生成的燃气以很大的速度向后喷出点燃后生成的燃气以很大的速度向后喷出，火箭由于，火箭由于反冲反冲而向前运动。

而向前运动。

古代火箭古代火箭现代火箭结构现代火箭结构火箭工作原理火箭工作原理例题例题2.2.（课本第（课本第1515页）页）火箭飞行最大速度由什么因素决定？

火箭飞行最大速度由什么因素决定？

设火箭火箭发射前的射前的总质量是量是M，燃料燃尽后的，燃料燃尽后的质量量为m，火箭燃气的，火箭燃气的喷射速度射速度为v.求燃料燃尽后火箭的求燃料燃尽后火箭的飞行速度行速度为v解：

在火箭发射过程中，由于内力远大于外力，所以解：

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的总动量为00，发后的总动量为，发后的总动量为由动量守恒定律得由动量守恒定律得得得1.1.喷气速度喷气速度2.2.质量比质量比（即火箭开始飞行时的质量与燃料燃尽时的（即火箭开始飞行时的质量与燃料燃尽时的质量之比）质量之比）决定火箭最终速度因素决定火箭最终速度因素三、三、“人船模型人船模型”问题问题如图所示，质量为如图所示，质量为MM的小船长的小船长LL，静止于水面，静止于水面，质量为，质量为mm的人从船右端走到船左端，不计水对船的运的人从船右端走到船左端，不计水对船的运动阻力，则动阻力，则:

该过程中船将移动多远？

该过程中船将移动多远？

vv11vv22

（1）

（1）人匀速行走人匀速行走结论：

结论：

船匀速后退船匀速后退人走到船尾时，有：

人走到船尾时，有：

S船船S人人Lvv11vv22结论：

结论：

船变速后退船变速后退LLSS22SS11人相对船运动中一直有：

人相对船运动中一直有：

故有：

故有：

（2）

（2）假如人变速走到船头，船后退的距离多少？

假如人变速走到船头，船后退的距离多少？

1、“人船模型人船模型”的力学特征的力学特征人和船构成一个相互作用的系统；人和船构成一个相互作用的系统；人和船在相互作用下各自运动；人和船在相互作用下各自运动；系统所受的合外力为零，从而系统在系统所受的合外力为零，从而系统在运动过程中总动量守恒。

运动过程中总动量守恒。

vv11vv22LLSS22SS11系统总动量为系统总动量为0系统任一时刻，均有：

系统任一时刻，均有：

所以即使人做变速运动，也有：

所以即使人做变速运动，也有：

22、“人船模型人船模型”的分析思路的分析思路上式两端同乘以时间上式两端同乘以时间tt：

mS1=MS2由于人相对船相对的距离为由于人相对船相对的距离为L:

L:

SS11+S+S22=L=L人、船相对于地面移动的距离分别为人、船相对于地面移动的距离分别为:

人船模型例3：

在静水上浮着一只长为L=3m、质量为M=300kg的小船，船尾站着一质量m=60kg的人，开始时人和船都静止。

若人匀速从船尾走到船头，不计水的阻力。

则船将（）（A）后退0.5m（B）后退0.6m（C）后退0.75m（D）后退0.8m解析：

取人和小船为对象，它们所受合外力为零，初动量为0（均静止）取人的走向为正方向，根据动量守恒定律0=mv/人-Mv/船设走完时间为t则0=mv/人t-Mv/船tmS人=MS船60（3-S船船）=300S船船S船船=0.5m答案：

答案：

A反反冲冲运运动动火火箭箭反反冲冲运运动动11定义：

静止或运动的物体分离出一部定义：

静止或运动的物体分离出一部分物体分物体，使另一部分向相反方向运动的现象叫，使另一部分向相反方向运动的现象叫反冲运动反冲运动。

2反冲运动中一般遵循动量守恒定律反冲运动中一般遵循动量守恒定律3应用：

反击式水轮机、应用：

反击式水轮机、喷气式飞机喷气式飞机、火箭等、火箭等防止：

射击时，用肩顶住枪身防止：

射击时，用肩顶住枪身火火箭箭1飞行的原理飞行的原理-利用反冲运动利用反冲运动2决定火箭最终飞行速度的因素决定火箭最终飞行速度的因素喷气速度喷气速度质量比质量比【11】采采取取下下列列哪哪些些措措施施有有利利于于增增加加喷喷气式飞机的飞行速度（气式飞机的飞行速度（）A.A.使喷出的气体速度更大使喷出的气体速度更大B.B.使喷出的气体温度更高使喷出的气体温度更高C.C.使喷出的气体质量更大使喷出的气体质量更大D.D.使喷出的气体密度更小使喷出的气体密度更小AC课堂练习【2】一静止的、不稳定的原子核的质量为一静止的、不稳定的原子核的质量为m，放射出一质量为放射出一质量为mm，速度速度v的粒子后，剩余部分的粒子后，剩余部分获得的反冲速度大小为（获得的反冲速度大小为（）CABDC3.一支步枪的质量为一支步枪的质量为3.95kg，弹头的质量为，弹头的质量为8.6g（火药的质量不计），击发后，弹头射出枪口（火药的质量不计），击发后，弹头射出枪口时的速度为时的速度为735m/s，试计算射击时枪身后退的，试计算射击时枪身后退的速度？

速度？

解：

设枪身后退速度方向为正，则子弹运动方向为负。

根据动量守恒定律有：

即：

解：

取人和气球为对象，系统开始静止解：

取人和气球为对象，系统开始静止且同时开始运动，可知系统所受外力之且同时开始运动，可知系统所受外力之和为零。

人到地面时，人对地的位移为和为零。

人到地面时，人对地的位移为，设气球对地位移设气球对地位移h（如图所示），（如图所示），则根据动量守恒定律则根据动量守恒定律因此绳的长度至少为因此绳的长度至少为L=H+h=（M+m）HM4.载人气球原来静止在空中（如人气球原来静止在空中（如图所示），所示），质量量为M，下面拖一条下面拖一条质量不量不计的的软梯，梯，质量量为m的人（可的人（可视为质点）站在点）站在软梯上端距地面高度梯上端距地面高度为，若人要沿，若人要沿轻绳梯返回地面，梯返回地面，则绳梯的梯的长度度L至少至少为多多长？

h地面地面