反冲运动火箭
1．反冲定义
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。
[辨是非](对的划“√”，错的划“×”)
1．反冲运动中若物体分成两部分，这两部分的动量一定相同。(×)
2．做反冲运动的这部分物体满足动量守恒定律。(√)
[释疑难·对点练]
1．反冲运动的特点
(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，由于有其他形式的能转变为机械能，所以系统的总动能增加。
2．讨论反冲运动应注意的问题
(1)适合用动量守恒定律解决的三种反冲运动问题：
①系统不受外力或所受外力之和为零，且满足动量守恒的条件；
②系统虽然受到外力作用，但内力远远大于外力，外力可以忽略；
③系统所受外力之和不为零，系统的动量不守恒，但系统在某一方向上不受外力或外力在该方向上的分力之和为零，即系统的动量在该方向上的分量保持不变。
(2)速度的方向性问题：
对于原来静止的整体，抛出具有一定速度的整体的一部分后，剩余部分的反冲是相对于抛出部分来说的，两者运动方向必然相反。在列动量守恒方程时，可任意规定某一部分的运动方向为正方向，则反方向的另一部分的速度应取负值。
(3)速度的相对问题：
反冲运动的问题中，有时遇到的速度是相互作用的两物体的相对速度。由于动量守恒定律中要求速度为对同一参考系的速度，通常为对地的速度。因此应先将相对速度转换成对地的速度后，再列动量守恒定律方程。
(4)变质量问题：
在反冲运动中还常遇到变质量物体的运动，如在火箭的运动过程中，随着燃料的消耗，火箭本身的质量不断减小，此时必须取火箭本身和在相互作用的短时间内喷出的所有气体为研究对象，取相互作用的这个过程为研究过程来进行研究。
[试身手]
1．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( ) 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：选D 因为冰面光滑，无法行走和滚动，由动量守恒定律知，只有脱去外衣抛向岸的反方向，获得反冲速度才能到达岸边。D正确。
工作原理
火箭的工作原理是反冲运动，其反冲过程动量守恒。它是靠向后喷出的气流的反冲作用而获得向前速度的。当火箭推进剂燃烧时，从尾部喷出的气体具有很大的动量，根据动量守恒定律，火箭获得大小相等、方向相反的动量。当推进剂燃尽时，火箭即以获得的速度沿着预定的空间轨道飞行。当然，随着燃料的消耗，火箭本身的质量不断减小，研究时应该取火箭本身和相互作用的时间内喷出的气体为研究对象。
[辨是非](对的划“√”，错的划“×”)
1．火箭是通过燃料推空气，空气反过来对火箭产生推力完成工作的。(×)
2．喷气速度越大，质量比越大，火箭获得的速度越大。(√)
[释疑难·对点练]
1．影响火箭获得速度大小的因素
(1)喷气速度：现代液体燃料火箭的喷气速度约为2 000～4 000 m/s。
(2)火箭的质量比：指火箭起飞时的质量与火箭除燃料外的箭体质量之比。决定于火箭的结构和材料。现代火箭能达到的质量比一般不超过10。喷气速度越大，质量比越大，火箭获得的速度越大。
2．用途
主要用来发射探测仪器、常规弹头或核弹头、人造卫星或宇宙飞船，是宇宙航行的运载工具。
[试身手]
2．(福建高考)将静置在地面上，质量为M(含燃料)的火箭模型点火升空，在极短时间内以相对地面的速度v0竖直向下喷出质量为m的炽热气体。忽略喷气过程重力和空气阻力的影响，则喷气结束时火箭模型获得的速度大小是( )
A.m
M
v0 B.
M
m
v0
C.
M
M－m
v0 D.
m
M－m
v0
解析：选D 由动量守恒定律有mv0＝(M－m)v，可得火箭获得的速率为v＝m
M－m
v0，D正确。
B组成的系统，A对B 的作用力使B获得某一方向的动量，B对A的反作用力使A获得相反方向的动量，从而使A沿着与B相反的方向做反冲运动。
应用动量守恒定律分析反冲运动的有关特性时，必须注意的问题：
(1)剩余部分的反冲是相对于抛出部分来说，两者运动方向必然相反，做数值计算时，注意规定某一部分的运动方向为正方向，则反方向的另一部分的速度应取负值，列表达式时，也可以把负号包含在相关字母中；也可直接列出两部分动量大小相等的方程。
(2)把物体中的一部分抛出和剩余部分产生反冲都需要经历一个过程，直到部分物体离开整体的瞬间，两者的速度差达到最大。因此，若题中已知抛掷物体的速度是相对于剩余部分而言，应理解为相对于“抛出”这一瞬间。
(3)反冲运动中存在相互作用的物体间发生相对运动，已知条件中常常告知物体的相对速度，在应用动量守恒定律时，应将相对速度转换为绝对速度(一般为对地速度)。
[典例1] 小车上装有一桶水，静止在光滑水平地面上，如图所示，桶的前、后、底及侧面各装有一个阀门，分别为S1、S2、S3、S4(图中未全画出)，要使小车向前运动，可采用的方法是( )
A ．打开阀门S 1
B ．打开阀门S 2
C ．打开阀门S 3
D ．打开阀门S 4
[解析]选B 根据水和小车组成的系统动量守恒，原来系统动量为零，由0＝m 水v 水＋m 车v 车知，小车的运动方向与水的运动方向相反，故水应向后喷出，选项B 正确。
[典例2] m 的人站立在船头，若不计水的阻力，当人从船头走到船尾的过程中，船和人相对地面的位移各是多少？
[解析] 选人和船组成的系统为研究对象，由于在人从船头走到船尾的过程中，系统动量守恒，人起步前系统的总动量为0。当人加速前进时，船加速后退，人停下时，船也停下来。设某一时刻人的速度为v m ，船的速度为v M ，根据动量守恒定律有：
mv m －Mv M ＝0
即v m v M ＝M m
因为在人从船头走到船尾的整个过程中，每一时刻系统都满足动量守恒定律，所以每一时刻人的速度与船的速度之比都与它们的质量之比成反比，从而可以判断，在人从船头走到船尾的过程中，人的位移x m 与船的位移x M 之比，也应与它们质量之比成反比，即 x m x M ＝M m
由题图可以看出x m ＋x M ＝L
以上各式联立可得：
x m ＝M M ＋m L ，x M ＝m M ＋m
L 。 [答案] m
M ＋m L M M ＋m L
[课堂对点巩固]
1．(多选)下列不属于反冲运动的是( )
A．喷气式飞机的运动
B．直升机的运动
C．火箭的运动
D．反击式水轮机的运动
解析：选ACD 选项A、C、D中，三者都是自身的一部分向一方向运动，而剩余部分向反方向运动，而直升机是靠外界空气的反作用力作为动力，所以A、C、D对，B错。
2．平静的水面上停着一只小船，船头站立着一个人，船的质量是人的质量的8倍。从某时刻起，这个人向船尾走去，走到船中部他突然停止走动。水对船的阻力忽略不计。下列说法中正确的是( )
A．人走动时，他相对于水面的速度和小船相对于水面的速度大小相等、方向相反
B．他突然停止走动后，船由于惯性还会继续走动一小段时间
C．人在船上走动过程中，人对水面的位移是船对水面位移的9倍
D．人在船上走动过程中，人的动能是船的动能的8倍
解析：选D 人船系统动量守恒，总动量始终为零，因此人、船动量等大，速度与质量成反比，A错误；人“突然停止走动”是指人和船相对静止，设这时人、船的速度为v，则(M＋m)v＝0，所以v＝0，说明船的速度立即变为零，B错误；人和船系统动量守恒，速度和质量
成反比，因此人的位移是船的位移的8倍，C错误；动能、动量关系E k＝p2
2m ∝
1
m
，人在船上走
动过程中人的动能是船的动能的8倍，D正确。
3．(多选)采取下列措施有利于增大喷气式飞机的飞行速度的是( )
A．使喷出的气体速度更大
B．使喷出的气体温度更高
C．使喷出的气体质量更大
D．使喷出的气体密度更小
解析：选AC 把喷气式飞机和喷出的气体看成系统，设原来总质量为M，喷出的气体质量为m，速度是v，剩余质量(M－m)的速度为v′，规定飞机的速度方向为正方向，由动量守
恒得mv－(M－m)v′＝0，v′＝mv
M－m
。故A、C正确。
4．(多选)一人从泊在码头边的船上往岸上跳，若该船的缆绳并没拴在码头上，则下列说法中正确的有( )
A．船越轻小，人越难跳上岸
B．人跳跃时相对船速度大于相对地速度
C．船越重越大，人越难跳上岸
D．人跳时相对船速度等于相对地速度
解析：选AB 人尽力往岸上跳时，人做的功是确定的，且全部转化成了人与船的动能。
设船的质量为m 1，人的质量为m 2，跳后人与船的动量大小均为p ，则E k 人＝p 22m 2，E k 船＝p 2
2m 1，因E k 人＋E k 船为定值，故m 1越小，p 越小，故A 对；人、船相对运动，因此说人跳跃时相对船速度大于相对地速度，故B 正确。
- - - - - - - - - - - - - -[课堂小结]- - - - - - - - - - - - - - -
[课时跟踪检测五]
一、单项选择题
1．静止的实验火箭，总质量为M ，当它以对地速度v 0喷出质量为Δm 的高温气体后，火箭的速度为( )
A.
Δmv 0M －Δm B ．－Δmv 0M －Δm C.Δmv 0M D ．－Δmv 0M
解析：选B 火箭与高温气体的运动属于反冲运动，遵循动量守恒定律，设火箭对地的速度为v ，则有：0＝(M －Δm )v ＋Δmv 0，所以v ＝－Δmv 0M －Δm
，故B 正确。 2．运送人造地球卫星的火箭开始工作后，火箭做加速运动的原因是( )
A ．燃料燃烧推动空气，空气反作用力推动火箭
B ．火箭发动机将燃料燃烧产生的气体向后推出，气体的反作用力推动火箭
C ．火箭吸入空气，然后向后推出，空气对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，空气膨胀推动火箭
解析：选B 火箭的工作原理是反冲运动，火箭燃料燃烧产生的高温高压气体从尾部迅速喷出时，使火箭获得反冲速度，故正确选项为B 。
3．一装有柴油的船静止于水平面上，船前舱进了水，堵住漏洞后用一水泵把前舱的油抽往后舱，如图所示。不计水的阻力，船的运动情况是( )
A ．向前运动
B ．向后运动
C ．静止
D ．无法判断
解析：选A 虽然抽油的过程属于船与油的内力作用，但油的质量发生了转移，从前舱转到了后舱，相当于人从船的一头走到另一头的过程。故A 正确。
4.(福建高考)如图所示，质量为M 的小船在静止水面上以速率v 0
向
右匀速行驶，一质量为m 的救生员站在船尾，相对小船静止。若救生
员以相对水面速率v 水平向左跃入水中，则救生员跃出后小船的速率为
( )
A ．v 0＋m M v
B ．v 0－m M v
C ．v 0＋m M (v 0＋v )
D ．v 0＋m M
(v 0－v ) 解析：选C 人在跃出的过程中船和人组成的系统水平方向动量守恒，规定向右为正方向，(M ＋m )v 0＝Mv ′－mv ，解得v ′＝v 0＋m M (v ＋v 0)，C 项正确。
5.如图所示，设质量为M 的导弹运动到空中最高点时速度为v 0，
突
然炸成两块，质量为m 的一块以速度v 沿v 0的方向飞去，则另一块的
运动( )
A ．一定沿v 0的方向飞去
B ．一定沿v 0的反方向飞去
C ．可能做自由落体运动
D ．以上说法都不对
解析：选C 根据动量守恒得Mv 0＝mv ＋(M －m )v ′，解得v ′＝
Mv 0－mv M －m 。mv 可能大于、小于或等于Mv 0，所以v ′可能小于、大于或等于零，C 正确。
6．一质量为M 的航天器，正以速度v 0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v 2，则喷出气体的质量m 为( )
A v 2－v 0v 1
M B.v 2v 2＋v 1M C.
v 2－v 0v 2＋v 1M D.v 2－v 0v 2－v 1M 解析：选C 规定航天器的速度方向为正方向，由动量守恒定律可得：Mv 0＝(M －m )v 2－mv 1，解得m ＝v 2－v 0v 2＋v 1
M ，故选C 。 7．一航天探测器完成对月球的探测后，离开月球的过程中，由静止开始沿着与月球表面成一定倾角的直线飞行，先加速运动后匀速运动。探测器通过喷气而获得动力，以下关于喷气方向的说法正确的是( )
A ．探测器加速运动时，向后喷气
B ．探测器加速运动时，竖直向下喷气
C ．探测器匀速运动时，竖直向下喷气
D ．探测器匀速运动时，不需要喷气
解析：选C 探测器由静止开始沿着与月球表面成一定倾角的直线飞行加速运动时，加速度的方向沿运动的直线方向，即合力的方向沿运动的直线方向，而探测器受到月球的万有引力方向竖直向下，所以，反冲力方向与运动的直线成一角度斜向上，则喷气方向与运动的直线成一角度斜向下，A 、B 错误；探测器匀速运动，即所受合力为零，探测器受到的月球的万有引力竖直向下，则受到的喷出气体的反冲力竖直向上，因此，探测器竖直向下喷气，C 正确，D 错误。
二、多项选择题
8．一只青蛙，蹲在置于水平地面上的长木板一端，并沿板的方向朝另一端跳，在下列情况下，青蛙一定不能跳过长木板的是( )
A ．木板的上表面光滑而底面粗糙
B ．木板的上表面粗糙而底面光滑
C ．木板上、下两表面都粗糙
D ．木板上、下两表面都光滑
解析：选AD 只要木板的上表面光滑，青蛙与木板间就无法产生水平方向上的相互作用，无法改变水平方向上的运动状态，故A 、D 正确。
9．A 、B 两船的质量均为M ，它们都静止在平静的湖面上，当A 船上质量为M 2
的人以水平速度v 从A 船跳到B 船，再从B 船跳回A 船。设水对船的阻力不计，经多次跳跃后，人最终跳到B 船上，则( )
A ．A 、
B 两船的速度大小之比为3∶2
B ．A 、B (包括人)动量大小之比为1∶1
C ．A 、B (包括人)动量之和为零
D ．因跳跃次数未知，故以上答案均无法确定
解析：选ABC 选A 船、B 船和人组成的系统为研究对象，则它们的初始总动量为0。由动量守恒定律可知，系统以后的总动量将一直为0。选最终B 船的运动方向为正方向，则由动量守恒定律可得：
0＝? ??
??
M ＋M 2v B －Mv A 解得：v B ＝23
v A ，所以A 、B 两船的速度大小之比为3∶2，选项A 正确；A 和B (包括人)的动量大小相等，方向相反，动量大小之比为1∶1，选项B 正确；由于系统的总动量始终守恒，且为零，故A 、B (包括人)的动量之和也始终，且为零，选项C 正确。
三、非选择题
10．如图所示，进行太空行走的宇航员A和B的质量分别为80 kg和100 kg，他们携手远离空间站，相对空间站的速度为0.1 m/s，A将B向空间站方向轻推后，A的速度变为0.2 m/s，求此时B的速度大小和方向。
解析：以远离空间站方向为正方向，则v0＝0.1 m/s，v A＝0.2 m/s，由动量守恒定律得(m A＋m B)v0＝m A v A＋m B v B
解得v B＝0.02 m/s
方向为远离空间站方向。
答案：0.02 m/s 远离空间站方向
高中物理直线运动专项训练100(附答案) 一、高中物理精讲专题测试直线运动 1．倾角为θ的斜面与足够长的光滑水平面在D 处平滑连接，斜面上AB 的长度为3L ，BC 、 CD 的长度均为3.5L ，BC 部分粗糙，其余部分光滑。如图，4个“— ”形小滑块工件紧挨在一起排在斜面上，从下往上依次标为1、2、3、4，滑块上长为L 的轻杆与斜面平行并与上一个滑块接触但不粘连，滑块1恰好在A 处。现将4个滑块一起由静止释放，设滑块经过D 处时无机械能损失，轻杆不会与斜面相碰。已知每个滑块的质量为m 并可视为质点，滑块与粗糙面间的动摩擦因数为tan θ，重力加速度为g 。求 （1）滑块1刚进入BC 时，滑块1上的轻杆所受到的压力大小； （2）4个滑块全部滑上水平面后，相邻滑块之间的距离。 【答案】（1）3sin 4 F mg θ=（2）43d L = 【解析】 【详解】 （1）以4个滑块为研究对象，设第一个滑块刚进BC 段时，4个滑块的加速度为a ，由牛顿第二定律：4sin cos 4mg mg ma θμθ-?= 以滑块1为研究对象，设刚进入BC 段时，轻杆受到的压力为F ，由牛顿第二定律： sin cos F mg mg ma θμθ+-?= 已知tan μθ= 联立可得：3 sin 4 F mg θ= （2）设4个滑块完全进入粗糙段时，也即第4个滑块刚进入BC 时，滑块的共同速度为v 这个过程， 4个滑块向下移动了6L 的距离，1、2、3滑块在粗糙段向下移动的距离分别为3L 、2L 、L ，由动能定理，有： 21 4sin 6cos 32)4v 2 mg L mg L L L m θμθ?-??++= ?（ 可得：v 3sin gL θ= 由于动摩擦因数为tan μθ=，则4个滑块都进入BC 段后，所受合外力为0，各滑块均以速度v 做匀速运动； 第1个滑块离开BC 后做匀加速下滑，设到达D 处时速度为v 1，由动能定理：
2021年高中物理第二册反冲运动火箭教案人教版 一、教学目标 1、进一步巩固动量守恒定律 2、知道反冲运动和火箭的工作原理 3、了解反冲运动的应用 4、了解航天技术的发展和应用 二、教学重点：反冲现象的原理 三、教学难点：用动量守恒分析相关实例 四、教学用具： 铝箔纸，火柴和支架，反击式水轮机转轮的原理模型，礼花，有关航天发射、空间站等的录像带剪辑 五、教学过程 〖演示实验1〗老师当众吹一个气球，然后，让气球开口向自己放手，看到气球直向学生飞去，人为制造一点“惊险气氛”，活跃课堂氛围。 〖演示实验2〗用薄铝箔卷成一个细管，一端封闭，另一端留一个很细的口，内装由火柴头上刮下的药粉，把细管放在支架上，用火柴或其他办法给细管加热，当管内药粉点燃时，生成的燃气从细口迅速喷出，细管便向相反的方向飞去。 〖演示实验3〗把弯管装在可以旋转的盛水容器的下部，当水从弯管流出时，容器就旋转起来。 提问：实验1、2中，气球、细管为什么会向后退呢？实验3中，细管为什么会旋转起来 呢？ 看起来很小的几个实验，其中包含了很多现代科技的基本原理：如火箭的发射，人造卫
星的上天，大炮发射等。应该如何去解释这些现象呢？这节课我们就学习有关此类的问题。 〖板书〗1、反冲运动 ○1分析：细管为什么会向后退？ 〖引导学生自学书本，展开讨论，得出结论〗当气体从管内喷出时，它具有动量，由动量守恒定律可知，细管会向相反方向运动。 ○2分析：反击式水轮机的工作原理：当水从弯管的喷嘴喷出时，弯管因反冲而旋转，这是利用反冲来造福人类，象这样的情况还很多。 〖学生交流，举例，并说明其工作原理〗如：喷气式飞机、我国人民引以为荣的运载火箭等。 为了使学生对反冲运动有更深刻的印象，此时再做一个发射礼花炮的实验。请学生分析，礼花为什么会上天？在学生回答的基础上进行小结——火箭就是根据这个原理制成的。 〖板书〗2、火箭 指导学生看书，对照书上“三级火箭”图，介绍火箭的基本构造和工作原理。 播放课前准备的有关卫星发射、“和平号”空间站、“探路者”号火星探测器以及我国“神舟号”飞船等电视录像，使学生不仅了解航天技术的发展和宇宙航行的知识，而且要学生知道，我国的航天技术已经跨入了世界先进行列，激发学生的爱国热情。 在此基础上，指导学生阅读课后阅读材料——《航天技术的发展和宇宙航行》。 〖课堂小结〗反冲运动 （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，如发射炮弹时炮身的后退，火箭因喷气而发射等。 （２）反冲运动的过程中，如果没有外力作用或外力的作用远小于物体间的相互作用力，可利用动量守恒定律处理 作业：复习本章教材，理出知识框架。
高三物理牛顿运动定律及图像专题训练 1（烟台市2013届高三3月）．如图所示，滑块以初速度v0滑上表面粗糙的固定斜面，到达最高点后又返回到出发点．则能大致反映滑块整个运动过程中速度v、加速度a、动能E k、重力对滑块所做的功w与时间t或位移x关系的是（取初速度方向为正方向） 2（淄博市2013届高三3月）.“蹦极”是一项既惊险又刺激的运动.运动员脚上绑好弹性绳从很高的平台上跳下，从开始到下落到最低点的速 度一时间图象如图所示.设运动员开始跳下时的初速度为 零，不计阻力，则下列说法正确的是 A.0-t1时间内，运动员做加速运动逐渐减小的加速运动 B.t1-t2时间内，运动员做加速度逐渐减小的加速运动 C.t1-t2时间内，重力对运动员做的功大于运动克服拉力做的功 D.t2-t3时间内，运动员动能的减少量大于克服拉力做的功 3（潍坊市2013届高三3月）. 如图所示，在水平地面上有一个表面光滑的直角三角形物块M，长为L的轻杆下端用光滑铰链连接于0点（O点固定于地面上），上端连接小球m，小球靠在物块左侧，水平向左的推力F施于物块，整个装置静止.若撤去力f，下列说法正确的是 A. 物块先做加速运动，后做减速运动直至静止 B. 物块先做加速运动，后做勻速运动 C. 小球与物块分离时，若轻杆与水平地面成α角， 小球的角速度大小为ω，则物块的速度大小是ωLsina D. 小球落地的瞬间与物块分离 4. （济南3月）．我国“蛟龙号”深潜器进行下潜试验，从水面开始竖直下潜，最后返回水 面，速度图象如图所示，则有 A．本次下潜的最大深度为6m B．全过程中的最大加速度为0．025m／s2 C．超重现象发生在3-4min和6—8min的时间段 D．0-4min和6～l0min两时间段平均速度大小相等
高中物理牛顿运动定律技巧(很有用)及练习题 一、高中物理精讲专题测试牛顿运动定律 1．如图所示，质量M=0．4kg的长木板静止在光滑水平面上，其右侧与固定竖直挡板问的距离L=0．5m，某时刻另一质量m=0．1kg的小滑块(可视为质点)以v0=2m／s的速度向右滑上长木板，一段时间后长木板与竖直挡板发生碰撞，碰撞过程无机械能损失。已知小滑块与长木板间的动摩擦因数μ=0．2，重力加速度g=10m／s2，小滑块始终未脱离长木板。求： (1)自小滑块刚滑上长木板开始，经多长时间长木板与竖直挡板相碰； (2)长木板碰撞竖直挡板后，小滑块和长木板相对静止时，小滑块距长木板左端的距离。【答案】（1）1.65m （2）0.928m 【解析】 【详解】 解：(1)小滑块刚滑上长木板后，小滑块和长木板水平方向动量守恒： 解得： 对长木板： 得长木板的加速度： 自小滑块刚滑上长木板至两者达相同速度： 解得： 长木板位移： 解得： 两者达相同速度时长木板还没有碰竖直挡板 解得： (2)长木板碰竖直挡板后,小滑块和长木板水平方向动量守恒： 最终两者的共同速度： 小滑块和长木板相对静止时，小滑块距长木板左端的距离： 2．如图甲所示，一倾角为37°，长L=3.75 m的斜面AB上端和一个竖直圆弧形光滑轨道BC 相连，斜面与圆轨道相切于B处，C为圆弧轨道的最高点。t=0时刻有一质量m=1 kg的物块沿斜面上滑，其在斜面上运动的v–t图象如图乙所示。已知圆轨道的半径R=0.5 m。（取g=10 m/s2，sin 37°=0.6，cos 37°=0.8）求：
(1)物块与斜面间的动摩擦因数μ； (2)物块到达C点时对轨道的压力F N的大小； (3)试通过计算分析是否可能存在物块以一定的初速度从A点滑上轨道，通过C点后恰好能落在A点。如果能，请计算出物块从A点滑出的初速度；如不能请说明理由。 【答案】(1)μ=0.5 (2)F'N=4 N (3) 【解析】 【分析】 由图乙的斜率求出物块在斜面上滑时的加速度，由牛顿第二定律求动摩擦因数；由动能定理得物块到达C点时的速度，根据牛顿第二定律和牛顿第三定律求出)物块到达C点时对轨道的压力F N的大小；物块从C到A，做平抛运动，根据平抛运动求出物块到达C点时的速度，物块从A到C，由动能定律可求物块从A点滑出的初速度； 【详解】 解：(1)由图乙可知物块上滑时的加速度大小为 根据牛顿第二定律有： 解得 (2)设物块到达C点时的速度大小为v C，由动能定理得： 在最高点，根据牛顿第二定律则有： 解得： 由根据牛顿第三定律得： 物体在C点对轨道的压力大小为4 N (3)设物块以初速度v1上滑，最后恰好落到A点 物块从C到A，做平抛运动，竖直方向： 水平方向： 解得，所以能通过C点落到A点 物块从A到C，由动能定律可得：
高中物理专题复习——运动学 ［知识要点复习］ 1.位移（s）：描述质点位置改变的物理量，是矢量，方向由初位置指向末位置，大小是从初位置到末位置的直线长度。 2.速度（v）：描述物体运动快慢和方向的物理量，是矢量。 做变速直线运动的物体，在某段时间内的位移与这段时间的比值叫做这段时间内平均速度。 它只能粗略描述物体做变速运动的快慢。 瞬时速度（v）：运动物体在某一时刻（或某一位置）的速度，瞬时速度的大小叫速率，是标量。 3.加速度（a）：描述物体速度变化快慢的物理量，它的大小等于 矢量，单位m/s2。 4.路程（L ）：物体运动轨迹的长度，是标量。 5.匀速直线运动的规律及图像 （1）速度大小、方向不变 （2）图象 6.匀变速直线运动的规律 （1）加速度a 的大小、方向不变
2）图像 7.自由落体运动只在重力作用下，物体从静止开始的自由运动。 8.牛顿第一运动定律一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态，直到有外力迫使它改变这种状态为止，这叫牛顿第一运动定律。 惯性：物体保持原匀速直线运动状态或静止状态的性质叫惯性，因此牛顿第一定律又叫惯性定律。惯性是物体的固有属性，与物体的受力情况及运动情况无关；惯性的大小由物体的质量决定，质量大，惯性大。 9.牛顿第二运动定律物体加速度的大小与所受合外力成正比，与物体质量成反比，加速度的方向与合外力的方向相同。 10.牛顿第三运动定律两个物体之间的作用力和反作用力总是大小相等、方向相反，作用在一条直线上。作用力与反作用力大小相等，性质相同，同时产生，同时消失，方向不同、作用在两个不同且相互作用的物体上，可概括为“三同，两不同”。 11.超重与失重：当系统具有竖直向上的加速度时，物体对支持物的压力或对悬挂物的拉力大于其重力的现象叫超重；当系统具有竖直向下的加速度时，物体对支持物的压力或对悬挂物的拉力小于其重力的现象叫失重。 12. 曲线运动的条件物体所受合外力的方向与它速度方向不在同一直线，即加速度方向与速度方向不在同一直线。 若用θ表示加速度a 与速度v0的夹角，则有：0°<θ<90°，物体做速率变大的曲线运动；θ＝90°时，物体做速率不变的曲线运动；90° <θ<180°时，物体做速率减小的曲线运动。 13.运动的合成与分解 （1）合运动与分运动的关系 a.等时性：合运动与分运动经历的时间相等； b.独立性：一个物体同时参与了几个分运动，各分运动独立进行，不受其它分运动的影响。 c.等效性：各分运动叠加起来与合运动规律有完全相同的效果。 （2）运动的合成与分解的运算法则遵从平行四边形定则，运动的合成与分解是指位移、速度、加速度的合成与分解。 （3）运动分解的原则
《反冲运动火箭》教案 一、目的要求： 教学内容的地位：本节知识是高中物理教材第七章第五节，即第七章动量的最后一节。知识的结构相对简单，但内容是对本章知识的总结和复习，尤其是对动量守恒定律知识的复习。学生在前面的学习中学习了具体的知识—动量及动量守恒定律，并能够对一些物理模型进行简单的解题，但一旦涉及到具体的问题，难免会束手无策。所以本节知识的地位是非常重要的。此外，本节知识还涉及到了一些具体的生活中的问题以及一些高科技知识；加之目前高考正面向能力测试，更多的接近生活接近科技前沿的问题考题的出现，使得本节知识显得尤为的重要了。虽然教学大纲规定为A档，即了解知道；而且从前物理老师总是把本课作为学生自学或占用少量时间讲解的内容，但随着素质教育的发展，本节的知识必成为教学的重点。综上原因，我对本节课的内容进行了深入的研究和细致的设计。通过本节课的学习，学生不仅要了解生活中的反冲运动，更要学会利用动量知识解决生活中的实际问题，这是本课的根本目的。 二、教学内容 教学的重点：巩固和深化动量守恒定律 知道反冲运动和火箭原理
了解反冲运动的应用 了解航天技术的发展和宇宙航行 教学难点：巩固和深化动量守恒定律 知道反冲运动和火箭原理 重点难点确定分析：在目的要求部分我已经说明，本节的知识关键在于对前面知识的总结和应用，而动量守恒定律知识更是重要的重要，而且学生在这部分知识的应用才刚刚接触，熟悉程度不够。所以巩固和深化动量守恒定律的内容既是教学的重点，又是教学的难点。反冲运动和火箭则是对反冲运动的具体应用，所以他的地位也是极为重要的。了解反冲运动的应用和航天技术的发展和宇宙航行，一方面使学生把具体的生活知识和学习的内容紧密结合，另一方面提高学生的处理实际问题能力，并通过我国的航天技术发展教学提高学生的爱国热忱，因此，二者的地位同样非常重要。 教材分析及设计：教材中，对于反冲运动的原理仅仅进行了简单的介绍，学生在解题过程中使用的动量守恒定律并没有进行数学上的推理，针对这方面，我在教学中加入了这部分知识，并由学生进行推理、说明。学生在自己解决问题的过程中，深入的理解了反冲运动的原理和动量守恒定律在反冲运动中的应用，教学难点迎刃而解。反冲运动的事例除了书上的之外，还引入了其他学生感兴趣的事例。对于火箭部分的知识，除了书上的知识之外还通过书籍加入了一些常
最新高中物理牛顿运动定律试题经典 一、高中物理精讲专题测试牛顿运动定律 1．固定光滑细杆与地面成一定倾角，在杆上套有一个光滑小环，小环在沿杆方向的推力F 作用下向上运动，推力F 与小环速度v 随时间变化规律如图所示，取重力加速度g ＝10m/s 2．求： （1）小环的质量m ； （2）细杆与地面间的倾角a ． 【答案】（1）m ＝1kg ，（2）a ＝30°． 【解析】 【详解】 由图得：0-2s 内环的加速度a=v t =0.5m/s 2 前2s ，环受到重力、支持力和拉力，根据牛顿第二定律，有：1sin F mg ma α-= 2s 后物体做匀速运动，根据共点力平衡条件，有：2sin F mg α= 由图读出F 1=5.5N ，F 2=5N 联立两式，代入数据可解得：m =1kg ，sinα=0.5，即α=30° 2．如图甲所示，质量为m 的A 放在足够高的平台上，平台表面光滑．质量也为m 的物块B 放在水平地面上，物块B 与劲度系数为k 的轻质弹簧相连，弹簧 与物块A 用绕过定滑轮的轻绳相连，轻绳刚好绷紧．现给物块A 施加水平向右的拉力F （未知），使物块A 做初速度为零的匀加速直线运动，加速度为a ，重力加速度为,g A B 、均可视为质点． （1）当物块B 刚好要离开地面时，拉力F 的大小及物块A 的速度大小分别为多少； （2）若将物块A 换成物块C ，拉力F 的方向与水平方向成037θ=角，如图乙所示，开始时轻绳也刚好要绷紧，要使物块B 离开地面前，物块C 一直以大小为a 的加速度做匀加速度运动，则物块C 的质量应满足什么条件？（00 sin 370.6,cos370.8==）
高中物理专题汇编直线运动(一)含解析 一、高中物理精讲专题测试直线运动 1．跳伞运动员做低空跳伞表演，当直升机悬停在离地面224m 高时，运动员离开飞机作自由落体运动，运动了5s 后，打开降落伞，展伞后运动员减速下降至地面，若运动员落地速度为5m/s ，取2 10/g m s =，求运动员匀减速下降过程的加速度大小和时间． 【答案】212.5?m/s a =； 3.6t s = 【解析】 运动员做自由落体运动的位移为2211 10512522 h gt m m = =??= 打开降落伞时的速度为：1105/50/v gt m s m s ==?= 匀减速下降过程有：22 122()v v a H h -=- 将v 2=5 m/s 、H =224 m 代入上式，求得：a=12.5m/s 2 减速运动的时间为：12505 3.6?12.5 v v t s s a --= == 2．如图所示，某次滑雪训练，运动员站在水平雪道上第一次利用滑雪杖对雪面的作用获得水平推力84N F =而从静止向前滑行，其作用时间为1 1.0s t =，撤除水平推力F 后经过2 2.0s t =，他第二次利用滑雪杖对雪面的作用获得同样的水平推力，作用距离与第一次相 同．已知该运动员连同装备的总质量为60kg m =，在整个运动过程中受到的滑动摩擦力大小恒为f 12N F =，求： （1）第一次利用滑雪杖对雪面作用获得的速度大小及这段时间内的位移大小． （2）该运动员（可视为质点）第二次撤除水平推力后滑行的最大距离． 【答案】（1）1.2m/s 0.6m ； （2）5.2m 【解析】 【分析】 【详解】 （1）根据牛顿第二定律得 1f F F ma -= 运动员利用滑雪杖获得的加速度为 21 1.2m /s a = 第一次利用滑雪杖对雪面作用获得的速度大小 111 1.2 1.0m /s 1.2m /s v a t ==?=
专题09 图像信息问题 1．(2017河南部分重点中学联考)如图a所示，在光滑水平面上叠放着甲、乙两物体．现对甲施加水平向右的拉力F，通过传感器可测得甲的加速度a随拉力F 变化的关系如图b所示，已知重力加速度g=10m/s2，由图线可知（） A．甲的质量是2 kg B．甲的质量是6 kg C．甲、乙之间的动摩擦因数是0.2 D．甲、乙之间的动摩擦因数是0.6 【考点】牛顿第二定律；匀变速直线运动的位移与时间的关系． 【参照答案】BC 【名师解析】 由图象可以看出当力F＜48N时加速度较小，所以甲乙相对静止， 采用整体法，F1=48N时，a1=6m/s2，由牛顿第二定律：F1=（M+m）a1① 图中直线的较小斜率的倒数等于M与m质量之和：M+m=8kg 对乙：Ma1=μmg 当F＞48N时，甲的加速度较大，采用隔离法， 由牛顿第二定律：F′﹣μmg=ma′② 图中较大斜率倒数等于甲的质量：6kg，所以乙的质量为2kg， 较大斜率直线的延长线与a的截距等于μg 由图可知μg=2；则可知μ=0.2 所以BC正确，AD错误． 2.(2016·东北三省四市联考)某物体质量为1 kg，在水平拉力作用下沿粗糙水平地面做直线运动，其速度－时间图象如图所示，根据图象可知 ( )
A.物体所受的拉力总是大于它所受的摩擦力 B.物体在第3 s内所受的拉力大于1 N C.在0～3 s内，物体所受的拉力方向始终与摩擦力方向相反 D.物体在第2 s内所受的拉力为零 【参考答案】BC 3.（贵州省贵阳市第一中学2016届高三预测密卷）如图甲所示，在木箱内粗糙斜面上静止一个质量为m的物体，木箱竖直向上运动的速度v与时间t的变化规律如图乙所示，物体始终相对斜面静止．斜面对物体的支持力和摩擦力分别为N和f，则下列说法正确的是( ) A．在0～t1时间内，N增大，f减小 B．在0～t1时间内，N减小，f增大 C．在t1～t2时间内，N增大，f增大 D．在t1～t2时间内，N减小，f减小 【参考答案】：D 4． (2016福建福州联考)如图所示，劲度系数为k的轻弹簧竖直放置，下端固定在水平地面上．一质量为m的小球，从离弹簧上端高h处自由下落，接触弹簧后继续向下运动．观察小球从开始
高中物理牛顿运动定律提高训练含解析 一、高中物理精讲专题测试牛顿运动定律 1．如图所示为工厂里一种运货过程的简化模型，货物(可视为质点质量4m kg =，以初速度010/v m s =滑上静止在光滑轨道OB 上的小车左端，小车质量为6M kg =，高为 0.8h m =。在光滑的轨道上A 处设置一固定的障碍物，当小车撞到障碍物时会被粘住不 动，而货物继续运动，最后恰好落在光滑轨道上的B 点。已知货物与小车上表面的动摩擦因数0.5μ=，货物做平抛运动的水平距离AB 长为1.2m ，重力加速度g 取210/m s 。 ()1求货物从小车右端滑出时的速度； ()2若已知OA 段距离足够长，导致小车在碰到A 之前已经与货物达到共同速度，则小车 的长度是多少？ 【答案】(1)3m/s ；(2)6.7m 【解析】 【详解】 ()1设货物从小车右端滑出时的速度为x v ，滑出之后做平抛运动， 在竖直方向上：2 12 h gt = ， 水平方向：AB x l v t = 解得：3/x v m s = ()2在小车碰撞到障碍物前，车与货物已经到达共同速度，以小车与货物组成的系统为研 究对象，系统在水平方向动量守恒， 由动量守恒定律得：()0mv m M v =+共， 解得：4/v m s =共， 由能量守恒定律得：()2201122 Q mgs mv m M v μ==-+共相对， 解得：6s m =相对， 当小车被粘住之后，物块继续在小车上滑行，直到滑出过程，对货物，由动能定理得： 22 11'22 x mgs mv mv 共μ-= -， 解得：'0.7s m =， 车的最小长度：故L ' 6.7s s m =+=相对；
高中物理直线运动试题经典 一、高中物理精讲专题测试直线运动 1．2022年将在我国举办第二十四届冬奥会，跳台滑雪是其中最具观赏性的项目之一．某滑道示意图如下，长直助滑道AB 与弯曲滑道BC 平滑衔接，滑道BC 高h =10 m ，C 是半径R =20 m 圆弧的最低点，质量m =60 kg 的运动员从A 处由静止开始匀加速下滑，加速度a =4.5 m/s 2，到达B 点时速度v B =30 m/s ．取重力加速度g =10 m/s 2． （1）求长直助滑道AB 的长度L ； （2）求运动员在AB 段所受合外力的冲量的I 大小； （3）若不计BC 段的阻力，画出运动员经过C 点时的受力图，并求其所受支持力F N 的大小． 【答案】（1）100m （2）1800N s ?（3）3 900 N 【解析】 （1）已知AB 段的初末速度，则利用运动学公式可以求解斜面的长度，即 22 02v v aL -= 可解得:22 1002v v L m a -== （2）根据动量定理可知合外力的冲量等于动量的该变量所以 01800B I mv N s =-=? （3）小球在最低点的受力如图所示 由牛顿第二定律可得：2C v N mg m R -= 从B 运动到C 由动能定理可知： 221122 C B mgh mv mv = -
解得;3900N N = 故本题答案是：（1）100L m = （2）1800I N s =? （3）3900N N = 点睛：本题考查了动能定理和圆周运动，会利用动能定理求解最低点的速度，并利用牛顿第二定律求解最低点受到的支持力大小． 2．质量为2kg 的物体在水平推力F 的作用下沿水平面做直线运动，一段时间后撤去F ，其运动的 图象如图所示取 m/s 2，求： （1）物体与水平面间的动摩擦因数； （2）水平推力F 的大小； （3）s 内物体运动位移的大小． 【答案】（1）0.2；（2）5.6N ；（3）56m 。 【解析】 【分析】 【详解】 （1）由题意可知，由v-t 图像可知，物体在4～6s 内加速度： 物体在4～6s 内受力如图所示 根据牛顿第二定律有： 联立解得：μ=0.2 （2）由v-t 图像可知：物体在0～4s 内加速度： 又由题意可知：物体在0～4s 内受力如图所示 根据牛顿第二定律有： 代入数据得：F =5.6N
《反冲运动火箭》教学设计 【教学目标】 一、知识与技能 1．知道什么是反冲运动。 2．能够用动量守恒定律解释反冲运动并进行简单计算。 3．了解一些火箭的工作原理。 二、过程与方法 通过观察反冲现象，寻找它们共同规律的过程培养学生的观察能力和发现问题的能力。 三、情感态度与价值观 体会物理知识来源于生活而又应用于生活的特点，培养学生主动探究、乐于探究的品质。 【教学重点】 1．能够认清某一运动是否为反冲运动。 2．用动量守恒定律对反冲运动进行解释。 【教学难点】 动量守恒定律对反冲运动进行定量计算。 【教学方法】 教师启发引导，学生讨论、交流、实验等。 【教学用具】 实验器材：反击式水轮机原理模型，一些关于反冲应用的图片、动画、视频、火炮、火柴、酒精、气球等。 【教学过程】 新课引入： 师：物体间的相互作用除碰撞以外还有另一种方式也较常见，我们先观察三个实验，看一看它们是否也有相互作用？ 演示实验一：反击式水轮机。 演示实验二：铝箔纸火箭。 演示实验三：定向释放气球实验。 探究一： 小组合作讨论：刚才这三个实验有相互作用吗？分别是谁和谁之间的相互作用？ 学生讨论、交流后得出：均是相互作用。实验一是喷出的水与喷嘴之间的相互作用。实验二是火箭和气体的相互作用；实验三是喷出的气体与气球的相互作用。 探究二：讨论这三个实验有什么共同点？（与碰撞比较在形式上有何不同） 学生讨论、交流后得出：1、原来静止，2、相互作用的两个物体本来是一个整体，3、通过相互作用才分开。 师：我们把这种相互作用下运动称为反冲运动，本节课我们就研究反冲运动。 新课教学： 总结：1．反冲运动：静止或运动的物体通过分离出一部分物体使另一部分物体向反方向运动的现象。 反冲运动在生产、生活中很常见。 探究三：请讨论举例生产、生活中有哪些反冲运动？ 学生讨论、交流后会得出很多实例如：打枪时枪会后座，爆竹“二踢脚”第一响后飞上天空，旋转烟花，喷气式飞机，火箭，高压锅气阀旋转，甚至打喷嚏、章鱼游泳等。 视频2：认识反冲运动。 可见只要注意观察，反冲运动在我们身边到处都有。为什么会发生反冲现象呢？ 探究四：以气球喷气为例讨论为什么静止的气球向后喷出气体后，气球会获得向前的速度呢？ 学生讨论、交流：有用动量守恒定律解释的，也有用相互作用力解释的。 总结归纳：2．反冲运动原理：
牛顿运动定律经典练习题 一、选择题 1．下列关于力和运动关系的说法中，正确的是 （ ） A ．没有外力作用时，物体不会运动，这是牛顿第一定律的体现 B ．物体受力越大，运动得越快，这是符合牛顿第二定律的 C ．物体所受合外力为0，则速度一定为0；物体所受合外力不为0，则其速度也一定不为0 D ．物体所受的合外力最大时，速度却可以为0；物体所受的合外力为0时，速度却可以最大 2．升降机天花板上悬挂一个小球，当悬线中的拉力小于小球所受的重力时，则升降机的运动情况可能是 （ ） A ．竖直向上做加速运动 B ．竖直向下做加速运动 C ．竖直向上做减速运动 D ．竖直向下做减速运动 3．物体运动的速度方向、加速度方向与作用在物体上合力方向的关系是 （ ） A ．速度方向、加速度方向、合力方向三者总是相同的 B ．速度方向可与加速度方向成任何夹角，但加速度方向总是与合力方向相同 C ．速度方向总是和合力方向相同，而加速度方向可能和合力相同，也可能不同 D ．速度方向与加速度方向相同，而加速度方向和合力方向可以成任意夹角 4．一人将一木箱匀速推上一粗糙斜面，在此过程中，木箱所受的合力（ ） A ．等于人的推力 B ．等于摩擦力 C ．等于零 D ．等于重力的下滑分量 5．物体做直线运动的v-t 图象如图所示，若第1 s 内所受合力为F 1，第2 s 内所受合力为F 2，第3 s 内所受合力为F 3， 则（ ） A ．F 1、F 2、F 3大小相等，F 1与F 2、F 3方向相反 B ．F 1、F 2、F 3大小相等，方向相同 C ．F 1、F 2是正的，F 3是负的 D ．F 1是正的，F 1、F 3是零 6．质量分别为m 和M 的两物体叠放在水平面上如图所示，两物体之间及M 与 水平面间的动摩擦因数均为μ。现对M 施加一个水平力F ，则以下说法中不正确的是（ ） A ．若两物体一起向右匀速运动，则M 受到的摩擦力等于F B ．若两物体一起向右匀速运动，则m 与M 间无摩擦，M 受到水平面的摩擦力大小为μmg C ．若两物体一起以加速度a 向右运动，M 受到的摩擦力的大小等于F -M a D ．若两物体一起以加速度a 向右运动，M 受到的摩擦力大小等于μ（m+M ）g+m a 7．用平行于斜面的推力，使静止的质量为m 的物体在倾角为θ的光滑斜面上，由底端向顶端做匀加速运动。当物体运动到斜面中点时，去掉推力，物体刚好能到达顶点，则推力的大小为 （ ） A ．mg(1-sin θ) B ．2mgsin θ C ．2mgcos θ D ．2mg(1+sin θ) 8.从不太高的地方落下的小石块，下落速度越来越大，这是因为 ( ) A ．石块受到的重力越来越大 B ．石块受到的空气阻力越来越小 C ．石块的惯性越来越大 D ．石块受到的合力的方向始终向下 9.一个物体，受n 个力的作用而做匀速直线运动，现将其中一个与速度方向相反的力逐渐减小到零，而其他的力保持不变，则物体的加速度和速度 ( ) A ．加速度与原速度方向相同，速度增加得越来越快 B ．加速度与原速度方向相同，速度增加得越来越慢 C ．加速度与原速度方向相反，速度减小得越来越快 D ．加速度与原速度方向相反，速度减小得越来越慢 10.下列关于超重和失重的说法中，正确的是 ( ) 第 5 题 第 6 题
【优教学】第5节反冲运动火箭 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、单选题 1．一炮弹质量为m ，以一定的倾角斜向上发射，达到最高点时速度大小为v ，方向水平．炮弹在最高点爆炸成两块，其中一块恰好做自由落体运动，质量为 4m ，则爆炸后另一块瞬时速度大小为( ) A ．v B ．34v C ．43v D ．0 2．向空中发射一枚炮弹，不计空气阻力，当此炮弹的速度恰好沿水平方向时，炮弹炸裂成a 、b 两块，若质量较大的a 的速度方向仍沿原来的方向，则有（ ） A ．b 的速度方向一定与原来速度方向相反 B ．从炸裂到落地的这段时间内，a 飞行的水平距离一定比b 的大 C ．a 、b 一定同时到达水平地面 D ．在炸裂过程中，a 、b 受到的爆炸力的冲量一定相同 3．A 、B 两球之间压缩一根轻弹簧，静置于光滑水平桌面上.已知A 、B 两球质量分别为2m 和m .当用挡板挡住A 球而只释放B 球时，B 球被弹出落于距桌边距离为x 的水平地面上，如图所示.若保持弹簧的压缩程度不变，取走A 左边的挡板，将A 、B 同时释放，则B 球的落地点距离桌边的距离x 为（ ） A ．3x B C ．x D ．3 x 4．一弹丸在飞行到距离地面5 m 高时仅有水平速度 v ＝2 m/s ，爆炸成为甲、乙两块水平飞出，甲、乙的质量比为3∶1．不计质量损失，取重力加速度 g ＝10 m/s 2，则下列图中两块弹片飞行的轨迹可能正确的是( ) A ． B ．
C ． D ． 5．运送人造地球卫星的火箭开始工作后，火箭做加速运动的原因是（ ） A ．燃料推动空气，空气反作用力推动火箭 B ．火箭燃料燃烧发热，加热周围空气，空气膨胀推动火箭 C ．火箭吸入空气，然后向后排出，空气对火箭的反作用力推动火箭 D ．火箭发动机将燃料燃烧产生的气体向后推出，气体的反作用力推动火箭 6．一枚火箭搭载着卫星以速率v 0进入太空预定位置，由控制系统使箭体与卫星分离.已知分离前火箭与卫星的总质量为m 1，分离后的箭体质量为m 2，分离后箭体以速率v 2沿火箭原方向飞行，若忽略空气阻力及分离前后系统质量的变化，则分离后卫星的速率v 1为（ ） A ．102212m v m v m m -- B ．02v v + C ．2021m v v m - D ．()20021 m v v v m +- 二、多选题 7．一个士兵坐在一只静止的小船上练习射击，船、人连同枪（不包括子弹）及靶的总质量为M ，枪内有n 颗子弹，每颗子弹的质量为m ，枪口到靶的距离为L ，子弹水平射出枪口时相对于地面的速度为v 0，在发射后一发子弹时，前一发子弹已射入靶中．在射完第1颗子弹时，小船的速度和后退的距离为 A ．01)mv M n m （+- B ．()02mv M n m +- C ．1)mL M n m +-（ D ．mL M nm + 三、解答题 8．如图所示，甲、乙两船的总质量（包括船、人和货物）分别为10m 、12m ，两船沿同一直线、同一方向运动，速度分别为2v 0、v 0 ．为避免两船相撞，乙船上的人将一质
高中物理直线运动试题经典及解析 一、高中物理精讲专题测试直线运动 1．货车A 正在公路上以20 m/s 的速度匀速行驶，因疲劳驾驶，司机注意力不集中，当司机发现正前方有一辆静止的轿车B 时，两车距离仅有75 m ． （1）若此时轿车B 立即以2 m/s 2的加速度启动，通过计算判断：如果货车A 司机没有刹车，是否会撞上轿车B ；若不相撞，求两车相距最近的距离；若相撞，求出从货车A 发现轿车B 开始到撞上轿车B 的时间． （2）若货车A 司机发现轿车B 时立即刹车（不计反应时间）做匀减速直线运动，加速度大小为2 m/s 2（两车均视为质点），为了避免碰撞，在货车A 刹车的同时，轿车B 立即做匀加速直线运动（不计反应时间），问：轿车B 加速度至少多大才能避免相撞． 【答案】（1）两车会相撞t 1=5 s ；（2）222 m/s 0.67m/s 3 B a =≈ 【解析】 【详解】 （1）当两车速度相等时，A 、B 两车相距最近或相撞． 设经过的时间为t ，则：v A =v B 对B 车v B =at 联立可得：t =10 s A 车的位移为：x A =v A t= 200 m B 车的位移为： x B = 2 12 at =100 m 因为x B +x 0=175 m 反冲运动 火箭 宾川一中 物理组 李志周 三维教学目标 1、知识与技能 （1）进一步巩固动量守恒定律； （2）知道反冲运动和火箭的工作原理，了解反冲运动的应用； （3）了解航天技术的发展和应用。 2、过程与方法：理解反冲运动的物理实质，能够运用动量守恒定律分析、解决有关反冲运动的问题。 3、情感、态度与价值观：培养学生动手动脑的能力，发掘学生探索新知识的潜能。 教学重点：运用动量守恒定律认识反冲运动的物理实质。 教学难点：动量守恒定律的应用。 教学方法：教师启发、引导，学生讨论、交流。 教学用具：录像带剪辑，投影片，多媒体辅助教学设备。 教学过程： （一）引入新课：前面我们学习了动量守恒定律，并用它分析处理了碰撞、爆炸问题，从中我们体会了动量守恒定律在处理问题时的特点和优点。它还能处理别的问题吗？让我们先来看一些有趣的现象! 观看视频，导入新课。 (二)提出问题，引导学生自主学习，独立思考。 ● 这些现象中的运动有何共同点？ ● 可用什么规律分析？ ● 根据规律，可写成什么样的表达式？ (三)讨论、交流，小组合作探讨。 (四)学生展示，教师作点评，小结。 1、得出所有现象中的共同点是： ● 系统不受外力或者所受合外力为0，有的内力远大于外力，遵守动量守恒定律。 ● 系统初态静止，P=0 ● 在内力作用下分裂为两个部分，一部分向某个方向运动，另一部分向相反的方向运动。 2、反冲运动的定义： 根据动量守恒定律，如果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。这种现象叫做反冲。 3、规律表达式： 若以m 1运动方向为正，则上述过程可表为： 22112211v m v m 0=-=或者v m v m 牛顿运动定律专题（一） 知识达标： 1、下列说法正确的是…………………………………（） A、甲主动推乙，甲对乙的作用力的发生先于乙对甲的作用力 B、施力物体必然也是受力物体 C、地球对人的吸引力显然要比人对地球的吸引力大得多 D、以卵击石，卵破碎，说明石块对卵的作用力大于卵对石块的作用力 2、关于惯性下列说法中正确的是…………………………………………（） A、物体不受力或所受的合外力为零才能保持匀速直线运动状态或静止状态，因此只有此时物体才有惯性 B、物体加速度越大，说明它的速度改变得越快，因此加速度大的物体惯性小； C、行驶的火车速度大，刹车后向前运动距离长，这说明物体速度越大，惯性越大 D、物体惯性的大小仅由质量决定，与物体的运动状态和受力情况无关 3、一小球用一细绳悬挂于天花板上，以下几种说法正确的是………………………（） A、小球所受的重力和细绳对它的拉力是一对作用力和反作用力 B、小球对细绳的拉力就是小球所受的重力 C、小球所受的重力的反作用力作用在地球上 D、小球所受重力的反作用力作用在细绳上 4、当作用在物体上的合外力不为零时，下面结论正确的是……………………（） A、物体的速度大小一定发生变化 B、物体的速度方向一定发生变化 C、物体的速度不一定发生变化 D、物体的速度一定发生变化 5、关于超重和失重的说法中正确的是…………………………………（） A、超重就是物体受到的重力增加了 B、失重就是物体受到的重力减少了 C、完全失重就是物体的重力全部消失了 D、不论超重、失重还是完全失重，物体所受重力不变 6、在升降机内，一人站在磅秤上，发现自己的体重减少了20%，于是他作出了下列判断，你认为正确的是（） A、升降机以0.8g的加速度加速上升 B、升降机以0.2g的加速度加速下降 C、升降机以0.2g的加速度减速上升 D、升降机以0.8g的加速度减速下降 7、2001年1月，我国又成功进行“神舟二号”宇宙飞船的航行，失重实验是至关宇宙员生命安全的重要实验，宇宙飞船 在下列哪种状态下会发生失重现象………………………（） A、匀速上升 B、匀速圆周运动 C、起飞阶段 D、着陆阶段 经典题型： 一、牛顿第二定律结合正交分解 例：1、细线悬挂的小球相对于小车静止，并与竖直方向成θ角，求小车运动的加速度。 2、如图，斜面固定，物体在水平推力F作用下沿斜面上滑，已知物体质量m，斜面倾角 θ，动摩擦因数μ和物体小球加速度a，求水平推力F的大小。 练习：1、如图，已知θ=300，斜杆固定，穿过斜杆的小球质量m=1kg，斜杆与小球动摩擦因数μ= √3/6，竖直向上的力F=20N，求小球的加速度a=？ 高中物理专题：描述直线运动的基本概念 一．知识点 质点参考系坐标系时间时刻路程位移平均速度瞬时速度平均速率瞬时速率加速度轨迹图像位移图像速度图像 二．典例解析 1．平均速度与平均速率的区别，平均到瞬时的过渡 平均速度： s v t =平均速率： l v t = ①路程一般大于位移的大小，故平均速率一般大于平均速度的大小. 当质点作单向直线运动时（不一定匀速），平均速率等于平均速度的大小. ②当t趋于0时，平均值转化为瞬时值（近似替代思想——极限法） 当t趋于0时，s的大小与L趋于相等（化曲为直思想——微元法） 【例1】光电门测速 用如图所示的计时装置可以近似测出气垫导轨上滑块的瞬时速 度．已知固定在滑块上的遮光条的宽度为4.0mm，遮光条经过光电门的遮光时间为0.040s．则滑块经过光电门位置时的速度大小为 A．0.10m/s B．100m/s C．4.0m/s D．0.40m/s 2．参考系和相对运动 巧选参考系；非惯性系中引进惯性力 【例2】水面追帽子 一小船在河水中逆水划行，经过某桥下时一草帽落入水中顺流而下，2分钟后划船人才发现并立即掉头追赶，结果在桥下游60米追上草帽，求水流速度.（设掉头时间不记，划船速度及水流速度恒定）（答案：0.5m/s，以帽子为参考系，小船来回做等速率运动，时间相等.另问：能求出划船的速度吗？） 【例3】竖直球追碰 如图所示，A 、B 两球在同一竖直线上，相距H=15m ，B 球离地面h. 某时刻释放A 球，1s 后释放B 球，要使A 球能在B 球下落的过程中追上B 球， 则h 应满足什么条件？重力加速度取g=10m/s 2（答案：不小于5m ） 如图所示，A 、B 两球在同一竖直线上，相距H ，B 球离地面h=5m.设B 球与地面碰撞过程中没有能量损失，若两球同时释放，要使A 球能在B 球反弹后上升的过程中与B 球相碰，则H 应满足什么条件？（答案：0 高中物理牛顿运动定律题20套(带答案) 一、高中物理精讲专题测试牛顿运动定律 1．如图所示，质量M=0．4kg 的长木板静止在光滑水平面上，其右侧与固定竖直挡板问的距离L=0．5m ，某时刻另一质量m=0．1kg 的小滑块(可视为质点)以v 0=2m ／s 的速度向右滑上长木板，一段时间后长木板与竖直挡板发生碰撞，碰撞过程无机械能损失。已知小滑块与长木板间的动摩擦因数μ=0．2，重力加速度g=10m ／s 2，小滑块始终未脱离长木板。求： (1)自小滑块刚滑上长木板开始，经多长时间长木板与竖直挡板相碰； (2)长木板碰撞竖直挡板后，小滑块和长木板相对静止时，小滑块距长木板左端的距离。 【答案】（1）1.65m （2）0.928m 【解析】 【详解】 解：(1)小滑块刚滑上长木板后，小滑块和长木板水平方向动量守恒： 解得： 对长木板： 得长木板的加速度： 自小滑块刚滑上长木板至两者达相同速度： 解得： 长木板位移： 解得： 两者达相同速度时长木板还没有碰竖直挡板 解得： (2)长木板碰竖直挡板后,小滑块和长木板水平方向动量守恒： 最终两者的共同速度： 小滑块和长木板相对静止时，小滑块距长木板左端的距离： 2．地震发生后，需要向灾区运送大量救灾物资，在物资转运过程中大量使用了如图所示的传送带.已知某传送带与水平面成37θ=o 角，皮带的AB 部分长 5.8L m =，皮带以恒定的速率4/v m s =按图示方向传送，若在B 端无初速度地放置一个质量50m kg =的救灾物资 (P 可视为质点)，P 与皮带之间的动摩擦因数0.5(μ=取210/g m s =，sin370.6)=o ， 求： ()1物资P 从B 端开始运动时的加速度． ()2物资P 到达A 端时的动能． 【答案】()1物资P 从B 端开始运动时的加速度是()2 10/.2m s 物资P 到达A 端时的动能 是900J ． 【解析】 【分析】 （1）选取物体P 为研究的对象，对P 进行受力分析，求得合外力，然后根据牛顿第三定律即可求出加速度； （2）物体p 从B 到A 的过程中，重力和摩擦力做功，可以使用动能定律求得物资P 到达A 端时的动能，也可以使用运动学的公式求出速度，然后求动能． 【详解】 （1）P 刚放上B 点时，受到沿传送带向下的滑动摩擦力的作用，sin mg F ma θ+=； cos N F mg θ=N F F μ=其加速度为：21sin cos 10/a g g m s θμθ=+= （2）解法一：P 达到与传送带有相同速度的位移2 1 0.82v s m a == 以后物资P 受到沿传送带向上的滑动摩擦力作用 根据动能定理：()()2211sin 22 A mg F L s mv mv θ--=- 到A 端时的动能2 19002 kA A E mv J = = 解法二：P 达到与传送带有相同速度的位移2 1 0.82v s m a == 以后物资P 受到沿传送带向上的滑动摩擦力作用， P 的加速度2 2sin cos 2/a g g m s θμθ=-= 后段运动有：2 22212 L s vt a t -=+， 解得：21t s =， 到达A 端的速度226/A v v a t m s =+=反冲运动 火箭教案
牛顿运动定律专题(一)
高中物理专题：描述直线运动的基本概念
高中物理牛顿运动定律题20套(带答案)
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