1、課程主題：反沖運動和火箭授課時間：學習目標.理解反沖運動的概念及原理。.掌握應用動量守恒定律分析解決反沖運動問題的方法。.知道火箭的工作原理及決定火箭沖力大小的因素，了解我國運載火箭和航天技術的開展。教學內容&迷門測信=加，開始時B、C均靜止，A以L光滑水平軌道上有三個木塊4、B、C,質量分別為兩=3m，mB=mc初速度。0向右運動，4與B碰撞后分開，3又與C發生碰撞并粘在一起，此后A與B間的距離保持不變。求8與C碰撞前B的速度大小。VQ一回學777777/7777777777777777/77777777先導皆你知道章魚、烏賊是怎樣游動的嗎？ 它們先把水吸入體腔，然后用力壓水，通 過身體前面

2、的孔將水噴出，使身體很快地 運動）章魚能夠調整噴水的方向，這樣可 以使得身體向任意方向前進口章魚游動時表達了什么物理原理？勁幡錦知識點一（爆炸與碰撞的比擬）【知識梳理】彈性碰撞沒有動能損失碰撞 非彈性碰撞有動能損失完全非彈性磴揖L 碰后以共同速度運動，動卻a失最大在系統內力作用下,系統內的一局部物體向某一方向發生動量反沖 變化時，系統內其余局部物體向反方向發生動量變化的現象爆炸1r溫故知新1. 一航天探測器完成對月球的探測后，離開月球的過程中，由靜止開始沿著與月球外表成一定傾角的 直線飛行，先加速運動后勻速運動。探測器通過噴氣而獲得動力，以下關于噴氣方向的說法正確的選項是()A.探測器加速運動

3、時，向后噴氣B.探測器加速運動時，豎直向下噴氣C.探測器勻速運動時，豎直向下噴氣D.探測器勻速運動時，不需要噴氣2.穿著溜冰鞋的人，站在光滑的冰面上，沿水平方向舉槍射擊，設射出第一顆子彈后，人后退的速度 為0,貝1()A.無論射出多少顆子彈，人后退的速度為。保持不變B.射出顆子彈后，人后退的速度為砂C.射出顆子彈后，人后退的速度大于加D.射出顆子彈后，人后退的速度小于加.如圖，光滑水平面上有質量為100 kg、長度為4 m的平板小車，小車兩端站著A、B兩人,A質量為70 kg, 8質量為3() kg,兩人交換位置，此過程中小車移動的位移是()A. 0.8 m B. 2.8 m C. 1.2 m

4、 D. 1.6 m.春節期間小孩子經常玩“沖天炮”，有一個被點燃的“沖天炮”向下噴出氣體后豎直向上運動，其 中有一段時間內“沖天炮”向上做勻速直線運動，假設“沖天炮”在這段時間內受到的阻力不變，那么在這段時間內“沖天炮”（）A.所受的合力為零 B.受到的反沖力變小C.機械能不變D.動量變小.在光滑的水平面上停放一輛平板車，一小孩站在平板車的最左端，小孩和平板車的總質量為某 時刻小孩將一質量為根的物體沿水平向右的方向拋出，經過一段時間物體落在平板車上，此時物體和平板車 立即相對靜止。物體的落地點距離小孩的水平間距為x=4m,物體的拋出點距離平板車上外表的高度為 /?=1.25 m M=19m,整

5、個過程中小孩與平板車始終保持相對靜止，重力加速度g=10 m/s2o那么小孩拋出物 體的瞬間平板車的速度應為多大？爆炸碰撞不 同 點動能情況有其他形式的能轉化為動 能，動能會增加彈性碰撞時動能不變，非彈性碰撞時動能要 損失，動能轉化為內能相 同 點過程 特點都是物體間的相互作用突然發生，相互作用的力為變力，作用時間很短，平 均作用力很大，且遠大于系統所受的外力，所以可以認為碰撞、爆炸過程中 系統的總動量守恒過程模型由于碰撞、爆炸過程相互作用的時間很短，作用過程中物體的位移很小，一 般可忽略不計，因此可以把作用過程看成理想化過程來處理，即作用后物體 仍從作用前瞬間的位置以新的動量開始運動能量 情

6、況都滿足能量守恒定律，總能量保持不變【例題精講】例1 .一炮彈質量為如 相對水平方向以一定的傾角。斜向上發射，發射速度為炮彈在最高點爆炸成 兩塊，其中一塊以原速率沿原路徑返回，質量為V,求：(1)另一塊爆炸后瞬間的速度大小；(2)爆炸過程系統增加的機械能。【課堂練習】1.在軍事演習中，一炮彈在離地面高/2處時的速度方向恰好沿水平方向向左，速度大小為此時炮彈 炸裂成質量相等的兩塊，設消耗的火藥質量不計，爆炸后前半塊的速度方向仍沿水平方向向左，速度大小為 3。求兩塊彈片落地點之間的水平距離為多大。知識點二（反沖運動及分析方法）【知識梳理】一反沖.定義：一個靜止的物體在內力的作用下分裂為兩個局部，一

7、局部向某個方向運動，另一局部必然向 相反方向運動的現象。.特點（1）物體的不同局部在內力作用下向相反方向運動。（2）反沖運動中，相互作用力一般較大，通常可以用動量守恒定律來處理。.反沖現象的應用和防止（1）應用：農田、園林的噴灌裝置是利用反沖使水從噴口噴出時，一邊噴水一邊旋轉。（2）防止：用槍射擊時，由于槍身的反沖會影響射擊的準確性，所以用步槍射擊時要把槍身抵在肩部，以 減少反沖的影響。說明.反沖運動中，一般情況下內力遠大于外力，故可以應用動量守恒定律分析。.反沖運動中，有其他形成的能轉化為機械能，所以系統的總動能是增加的。判一判 TOC o 1-5 h z .反沖運動可以用動量守恒定律來處理

8、（）. 一切反沖現象都是有益的（）.章魚、烏賊的運動利用了反沖的原理（）二、火箭1.工作原理：利用反沖運動,火箭燃料燃燒產生的高溫、高壓燃氣從尾噴管迅速噴出時.，使火箭獲得 巨大速度。2,構造（主要有兩大局部）：箭體和燃料。.特點：箭體和噴出的燃料氣體滿足動量守恒定律。.影響火箭獲得速度大小的因素(1)噴氣速度：現代液體燃料火箭的噴氣速度約為2 0004 000 m/so(2)質量比：指火箭起飛時的質量與火箭除燃料外的箭體質量之比。噴氣速度越大,質量比越大,火箭獲 得的速度越大。注意.火箭問題一般是變質量問題，隨著燃料氣體向外噴出，火箭本身的質量不斷減小。.分析火箭的反沖運動，噴出的氣體和火箭

9、的速度大小的判斷要選擇同一參考系。選一選一枚火箭搭載著衛星以速率伙)進入太空預定位置，由控制系統使箭體與衛星別離。前局部的衛星質 量為陽，后局部的箭體質量為m2,別離后箭體以速率沿火箭原方向飛行，假設忽略空氣阻力及別離前后系 統質量的變化，那么別離后衛星的速率01為( )VO*V2- V1三匚R 三口三DA.伙)一。2B. Oo+02C. 00一/2 D, 。+嬴(。一力)三、反沖運動的處理方法(1)反沖運動過程中系統雖然受到外力作用，但內力遠遠大于外力，外力可以忽略，可以用動量守恒定律 分析解決問題。(2)反沖運動過程中系統雖然所受外力之和不為零，系統的動量并不守恒，但系統在某一方向上不受外

10、力 或外力在該方向上的分力之和為零，那么系統的動量在該方向上的分量保持不變，可以用該方向上動量守恒分 析解決。四、討論反沖運動應注意的問題(1)速度的方向性：對于原來靜止的物體，拋出具有一定速度的一局部物體后，剩余局部向拋出物體速度 的反方向運動。如果原來物體是運動的，拋出局部的速度與原來反向時，剩余局部加速；拋出局部的速度與 原來同向時，剩余局部減速、靜止、反向都有可能。(2)速度的相對性：反沖運動的問題中，有時遇到的速度是相互作用的兩物體的相對速度。但是動量守恒 定律中要求速度是對同一參考系的速度(通常為對地的速度)。因此應先將相對速度轉換成對地的速度，再列 動量守恒定律方程。(3)變質量

11、問題：在反沖運動中還常遇到變質量物體的運動，如在火箭的運動過程中，隨著燃料的消耗， 火箭本身的質量不斷減小，此時必須取火箭本身和在相互作用短時間內噴出的所有氣體為研究對象，取相互作用的這個過程為研究過程來進行研究。【例題精講】例L一火箭噴氣發動機每次噴出加=200 g的氣體，氣體噴出時的速度v= 000 m/s,設火箭質量M= 300 kg,發動機每秒噴氣20次。（1）當第三次氣體噴出后，火箭的速度為多大？（2）運動第1s末，火箭的速度為多大？【課堂練習】1. （2018青島高二檢測）一質量為M的航天器，正以速度。在太空中飛行，某一時刻航天器接到加速的 指令后，發動機瞬間向后噴出一定質量的氣體

12、，氣體噴出時速度大小為加速后航天器的速度大小為力,那么噴出氣體的質量m為（A.viB.V2m=;M02 十V2-VoD.。2一次).m=MV2 V1知識點三（“人船模型”問題）【知識梳理】.“人船模型”問題的特征兩個原來靜止的物體發生相互作用時，假設所受外力的矢量和為零，那么動量守恒。在相互作用的過程中， 任一時刻兩物體的速度大小之比等于質量的反比。這樣的問題歸為“人船模型”問題。.處理“人船模型”問題的關鍵(1)處理思路：利用動量守恒，先確定兩物體的速度關系，再確定兩物體通過的位移的關系。用動量守恒定律求位移的題目，大都是系統原來處于靜止狀態，然后系統內物體相互作用，此時動量 守恒表達式經常

13、寫成加加202 = 0的形式，式中小、02是兩物體末狀態時的瞬時速率；此種狀態下的動量守恒過程中，任意時刻的系統總動量為零，因此任意時刻的瞬時速度S和。2都與各 物體的質量成反比，所以全過程的平均速度也與質量成反比，即有21萬22彳2 =()；如果兩物體相互作用的時間為3在這段時間內兩物體的位移大小分別為汨和必那么有“尸一/= 0, 即根1X1一根2 = 0。(2)解題時要畫出各物體的位移關系草圖，找出它們各自相對地面位移的關系。【例題精講】例L有一條捕魚小船停靠在湖邊碼頭，小船又窄又長(估計重一噸左右)。一位同學想用一個卷尺粗略測 定它的質量，他進行了如下操作：首先將船平行碼頭自由停泊，然后

14、他輕輕從船尾上船，走到船頭后停下， 而后輕輕下船，用卷尺測出船后退的距離力 再用卷尺測出船長L,他自身的質量為相，那么小船的質量 為多少？【課堂練習】.如下圖，一個質量為 如=50 kg的人抓在一只大氣球下方，氣球下面有一根長繩。氣球和長繩的總 質量為及=20 kg,長繩的下端剛好和地面接觸，初始靜止時人離地面的高度為=5 m。如果這個人開始沿長繩向下滑動，當他滑到長繩下端時，他離地面高度約為（可以把人看成質點X）A. 5 m B. 3.6 m C. 2.6 m D. 8 m禪堂檢測1 .將質量為LOO kg的模型火箭點火升空，50 g燃燒的燃氣以大小為600 m/s的速度從火箭噴口在很短 時

15、間內噴出。在燃氣噴出后的瞬間，火箭的動量大小為（噴出過程中重力和空氣阻力可忽略）（）30 kg m/s30 kg m/s5.7X102 kg.m/sC. 6.0X102 kg-m/sD. 6.3 X102 kg-m/sS1（前）.小車上裝有一桶水，靜止在光滑水平地面上，如下圖，桶的前、后、底及側面各裝有一個閥門，分 別為S、8、3、S4（圖中未全畫出）。要使小車向前運動，可采用的方法是（）S2（后）A.翻開閥門SB.翻開閥門SC.翻開閥門S3 D.翻開閥門4.多項選擇在某次軍演中，炮兵使用了炮口與水平方向的夾角。可調節的迫擊炮，迫擊炮的總質量為 M不包括炮彈的質量），炮彈的質量為相，忽略迫擊炮

16、與水平面之間的摩擦力及炮管長度。那么以下說法正確 的是（）A.如果。=0。，炮彈相對地面的速度為。時，炮身后退的速度為產M-mB.如果夕=0。，炮彈相對地面的速度為如時，炮身后退的速度為箸C.如果。=0。，炮彈相對炮口的速度為歷時，炮身后退的速度為詈工 M-mD.如果9=60。，炮彈相對地面的速度為。o時，炮身后退的速度為笠VJL一輛小車置于光滑水平面上，車左端固定一水平彈簧槍，右端裝一網兜。假設從彈簧槍中發射一粒彈 丸，恰好落在網兜內，小車將（空氣阻力不計）（）A.向左移動一段距離停下B.在原位置沒動C.向右移動一段距離停下D. 一直向左移動.某小組在探究反沖運動時，將質量為如的一個小液化瓶

17、固定在質量為m的小玩具船上，利用液化瓶 向外噴射氣體作為船的動力。現將整個裝置靜止放在平靜的水面上，翻開液化瓶后向外噴射氣體的對地 速度為白，如果在某段時間內向后噴射的氣體的質量為相，忽略水的阻力，那么噴射出質量為根的氣體后 小船的速度是多少？.以下不屬于反沖運動的是（）A.噴氣式飛機的運動.物體做自由落體的運動C.火箭的運動D.還擊式水輪機的運動.運送人造地球衛星的火箭開始工作后，火箭做加速運動的原因是（）A.燃料推動空氣，空氣的反作用力推動火箭.火箭發動機用力將燃料燃燒產生的氣體向后推出，氣體的反作用力推動火箭C.火箭吸入空氣，然后向后排出，空氣對火箭的反作用力推動火箭D.火箭燃料燃燒發熱，加熱周圍空氣，空氣膨脹推動火箭8.我國發射的“神舟十一號”飛船與“天宮二號”空間站實現了完美對接。假設“神舟十一號”飛船 到達對接點附近時對地的速度為此時的質量為m；欲使飛船追上“天宮二號”實現對接，飛船需加速到 飛船發動機點火，將質量為加的燃氣一次性向后噴出，燃氣對地向后的速度大小為。2。這個過程中， 以下各表達式正確的選項是（）A . mv=mv mozmv=mv + Nnw?mv=(m-2)01mv=(mm)v+Nmu?9.如下圖，設質量為M的導彈運動到空中最高點時