反冲运动及应用PPT演示文稿

度v＝1 000 m/s(相对地面)，设火箭质量M＝300 kg，发动机每秒喷气20次．求
（1）当第三次气体喷出后，火箭的速度多大？
（2）运动第1 s末,火箭的速度大小是多少?
解析:规定与速度v相反的方向为正方向.
(1)设喷出三次气体后,火箭的速度为v3.
以火箭和喷出的三次气体为研究对象,据动量守恒定律得(m0-3m)v3-3mv=0,
m1 (b a )
m2x－m1(b－a－x)＝0， 解得：
m1 m2
4. 一火箭喷气式发动机每次喷出m=2 000 g的气体,气体离开发动机喷出时相
对火箭的速度v=1 000 m/s.设火箭质量m0=300 kg,发动机每秒钟喷气20次. 求
第一次喷出气体后,火箭的速度大小是多少?
解析:由动量守恒定律知(m0-m)v1+m(v1-v)=0,
使火箭获得巨大的速度．
4．影响火箭获得速度大小的因素
(1)探究：设火箭飞行时在极短时间内喷射燃气的质量是Δm，喷出的燃气相
对喷气前火箭的速度是u，喷出燃气后火箭的质量是m。求火箭获得的速度v。
(2)结论：喷气速度越大，火箭喷出物质的质量与火箭本身质量之比越大，火
箭获得的速度越大。
例2、一火箭喷气发动机每次喷出m＝200 g的气体，气体离开发动机喷出时的速
人航天工程在轨道上安装大型设备、进行科学实验、施放卫星、检查和维修航
天器的重要手段。要实现太空行走这一目标，需要诸多的特殊技术保障。
帮助航天员怀特实现太空行走的是自足式手提机动喷射器。这个装置主要由两
个氧气储罐和一个压力调节器组成，重3.4千克，其中高压氧气推进剂重约0.13
千克。它每秒能产生约181牛的推力，速度为1.82米/秒，相当于普通人慢跑的速

小结
反冲运动的概念 反冲运动满足的原理----动量守恒 反冲运动的实例----火箭，喷气式飞机，发
射炮弹。
解：在发射过程中，内力远大于外力，系统水平方向 动量守恒。设炮弹速度方向为正方向
发射前总动量p1=0； 发射后的总动量为：p2=mV0—MV 由动量守恒得：0= mV0—MV
火炮发射时会 产生巨大的后坐力， 影响连续发射的精 确度，因 此，止退犁在自动火炮中得到了广泛应用。
止 退 犁
步枪有枪托。步枪射击时要把枪托抵在 肩部
一、反冲运动
1、反冲运动的概念 2、反冲运动满足原理：
反冲运动中系统受外力不一定为0， 但是内力远大于外力，遵循动量守恒定律
反冲运动共同点：
• 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。
第五节 反冲运动 火箭
例1、水平方向射击的大炮，炮身重M=450kg，炮弹重 m=5kg，炮弹射击相对地面的速度为V0=450m/s，射击后 炮身后退的速度为多大？
是海洋动物。全世界章鱼的种类约有650种。
章鱼
喷气式飞机最高速度达1000m/s喷气式飞机
飞机拉烟
喷气式飞机尾迹（一道或多道白线）产生的 原因 ：
航空燃油燃烧后喷射的高速高温空气。 高温 气体把周围空气加热后，迅速冷凝，形成 液体小颗粒。
中国是火箭的故乡
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，火药点燃后生成的 燃气以很大的速度向后喷出，火 箭由于反冲而向前运动。
• 火箭的重量因抛弃烧完推进剂的分节而减少。这样 的分节技术使剩余分节的推力能更轻易地加速火箭 至最终速度与高度。

解析 设任一时刻人与船速度大小分别为 v1、v2，作用前都 静止．因整个过程中动量守恒，
所以有
mv1＝Mv2
而整个过程中的平均速度大小为 v1 、 v2 ，
则有 m v1 ＝M v2 ，称为平均动量守恒．
两边乘以时间 t 有 m v1 t＝M v2 t，即
mx1＝Mx2.
且 x1＋x2＝L，
可求出 x1＝m＋MML；x2＝m＋mML.
v"＝－mvcos 60°＝－0.05 m/s
M－m
负号表示小车运动方向与橡皮塞运动的方向相反，反冲速度 大小是 0.05 m/s.
三、人船模型的特点及应用
【例3】 如图2所示,长为L、质量为M的小船停 在静水中,质量为m的人从静止开始从船头走到
船尾,不计水的阻力，求船和人对地面的位移各 为多少?
§5.6 反冲运动
火箭
一、反冲运动
1. 定义： 一个物体在内力的作用下分裂
为两个部分，一部分向某一方向运 动另一部分必然向相反的方向运动。 这个现象叫做反冲
2. 要 点：
a. 内力作用下 b.一个物体分为两个部分
c.两部分运动方向相反
3. 物理原理： 遵循动量守恒定律
作用前：P = 0 作用后: P' = mv + MV 则根据动量守恒定律有： P' = P 即 mv+MV=0 故有：V = − ( m / M ) v 负号就表示作用后的两部分运动方向相反
处所经历 的时间为多少？
0.3
例4：
v
• 如图所示，质量为M的光滑滑块放置在 光滑的水平面上，另一质量m的物体以
速度v向上滑去，物体刚好能到达最高点，
求物体到m达最高点的速度?

喷气式飞机通过连续不断地向后喷射高速燃 气，可以得到超过音速的飞行速度。
法国幻 影”200 0
美国：F16
美国：隐形“117”
那么火箭在燃料燃尽时所能获得 的最终速度与什么有关呢？ 假设火箭发射前的总质量为M，燃 料燃尽后的质量为m，火箭燃气对地的 喷射速度为v1，燃料燃尽后火箭的飞行 速度v为多大？
火箭模型
在箭支前端缚上火药筒，利 用火药向后喷发产生的反冲作用 力把箭发射出去。
演示
西昌卫星发射中心
简介
西昌卫星发射中心（XSLC）隶属于中 国卫星发射测控中心（CLTC），主要用于 发射地球同步转移轨道（GTO）卫星。 XSLC位于中国西南部的四川省西昌地区， 其总部设在距发射场65公里的西昌市内。 还可发射太阳同步轨道卫星和低轨道卫 星，目前可以发射长征二号E、长征三号、 长征三号甲、长征三号乙等四种我国自行 研制的运载火箭。
目前拥有运载火箭的国家有俄罗斯、美国、法国、英国、中 国、日本、印度和以色列。当今世界上最大的运载火箭是俄 罗斯的“能源”号，它长60米，底部最大直径20米，重3000 多吨，能将120吨的有效载荷送入近地轨道。迄今为止运载 火箭均为一次使用的，成本高。一次发射，少的几千万美元， 多的上亿美元。不能重复使用，资源浪费大。
2．如图所示，一玩具小车携带若干质量为m的弹丸，车和弹 丸的总质量为M(M/m＝20)，在半径为R的水平光滑轨道上以速 度v0做匀速圆周运动，若小车每转一周便沿运动方向相对地面 以恒定速度v(v0/v＝1/5)发射一颗弹丸，则小车发射第几颗弹丸 时静止( ) A．4 B．5 C．8 D．10 解析：设发射第n颗子弹时车静止
MV0=MV+m(v0-u) , v=
2．如图所示，装甲车和其中炮弹的总质量为M，正沿轨道向右匀 速行驶，其速度为v0，发射一枚质量为m的炮弹后，装甲车的速度 变为v，仍向右行驶．若不计轨道的摩擦，求炮弹射出炮口时相对 于炮口的速度是多少？(炮管是水平的) 解析：设相对炮口速度为u则对地速度为u+v.

思考题：光滑的地面上 放置一小车，某人手持 铁锤站在小车上，若想 要小车持续不断地向右 运动，他可以采取哪些 办法？请说明理由。
§ 7.5 反冲运动及应用 反冲运动及应用
特点：当一个物体向 某一方向射出（或抛出） 它的一部分时，这个物体 的剩余部分将向相反方向 运动。
原理： 在抛射的短暂时间内，物 体系统无外力作用或外力远小 于内力时，反冲运动中动量是 守恒的。 若反冲运动前物体系统是 静止的，则根据动量守恒定律：
Байду номын сангаас
分析： 若重力被平衡，由受力分析可 知：F1=Mg 得 ： F1=600 N 由动量定理： F1t=m1v 所以： m1=0.6kg
同理可得：m2=1.8kg 考查知识点：反冲原理 受力分 析 动量定理
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MV+mv=0
火箭飞行的原理： 现代火箭是应用其尾部喷射 出高速气体的反冲作用进行飞 行的。 由动量守恒定律：MV-mv=0
即：V= -mv/M
影响火箭飞行速度的因素 主要有两个: 一是燃气喷射的速度 二是火箭的质量比: 即：火箭开始飞行时的质 量与燃料燃尽时的质量之比。
例：质量为M的火箭以速度 v0飞行在太空中，现在突然 向后喷出一份质量为Δm的气 体，喷出的气体相对于火箭 的速度是v，喷气后火箭的速 度是多少？
分析：
根据动量守恒定律： Δm( v0-v)+MV= （M+m) v0 所 以： V= (M v0 +Δm v)/M
考查知识点：反冲原理 相对 速度
例：质量为60千克的火箭 竖直向上发射时喷气速度为 1000米/秒，问刚开始时每 秒大约要喷出多少质量气体， 才能平衡火箭的重力？如果 要使火箭产生2g的竖直向上 的加速度，每秒大约要喷出 多少气体？

采用PP管及配件：根据给水设计图配 置好PP管及配 件，用 管件在 管材垂 直角切 断管材 ，边剪 边旋转 ，以保 证切口 面的圆 度，保 持熔接 部位干 净无污 物
采用PP管及配件：根据给水设计图配 置好PP管及配 件，用 管件在 管材垂 直角切 断管材 ，边剪 边旋转 ，以保 证切口 面的圆 度，保 持熔接 部位干 净无污 物
采用PP管及配件：根据给水设计图配 置好PP管及配 件，用 管件在 管材垂 直角切 断管材 ，边剪 边旋转 ，以保 证切口 面的圆 度，保 持熔接 部位干 净无污 物
【典例1】一火箭喷气发动机每次喷出m=200 g的气体,气体离 开发动机喷出时的速度v=1 000 m/s(相对地面),设火箭质量 M=300 kg,发动机每秒喷气20次.求当第三次气体喷出后,火箭 的速度为多大?
m1
x1 t
m2
x2 t
0，即
m1x1-m2x2=0.
(2)解题时要画出各物体的位移关系草图,找出它们各自相对
地面位移的关系.
采用PP管及配件：根据给水设计图配 置好PP管及配 件，用 管件在 管材垂 直角切 断管材 ，边剪 边旋转 ，以保 证切口 面的圆 度，保 持熔接 部位干 净无污 物
(1)“人船模型”问题中，两物体的运动特点是： “人”走“船”行，“人”停“船”停.(2)问题中的“船长” 通常理解为“人”相对“船”的位移.而在求解过程中应讨论 的是“人”及“船”相对地的位移，即相对于同一参照物的 位移.
1.明确反冲运动的特点： (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.
采用PP管及配件：根据给水设计图配 置好PP管及配 件，用 管件在 管材垂 直角切 断管材 ，边剪 边旋转 ，以保 证切口 面的圆 度，保 持熔接 部位干 净无污 物

喷气式飞机通过连续不断地向后喷射高速燃 气，可以得到超过音速的飞行速度。
美国：隐形“117”
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1、再长的路一步一步得走也能走到终点，再近的距离不迈开第一步永远也不会到达。
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2、从善如登，从恶如崩。
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3、现在决定未来，知识改变命运。
•
4、当你能梦的时候就不要放弃梦。
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5、龙吟八洲行壮志，凤舞九天挥鸿图。
•
67、心中以发光。
•
69、任何山都可以移动，只要把沙土一卡车一卡车运走即可。
•
70、当你的希望一个个落空，你也要坚定，要沉着！
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71、生命太过短暂，今天放弃了明天不一定能得到。
•
72、只要路是对的，就不怕路远。
•
73、如果一个人爱你、特别在乎你，有一个表现是他还是有点怕你。
§反7冲.5 运反动冲及运应动用及应用
什么样的现象属于反冲运动?
当一个物体向某一方向喷出大量 的气体，液体或弹出小物体之后， 这个物体的剩余部分将向相反方 向运动。这就是反冲运动。
原理：
在抛射的短暂时间内，物 体系统无外力作用或外力远小
于内力时，反冲运动中动量是 守恒的。
若反冲运动前物体系统是
静止的，则根据动量守恒定律：
•
17、第一个青春是上帝给的；第二个的青春是靠自己努力的。
•
18、励志照亮人生，创业改变命运。
•
19、就算生活让你再蛋疼，也要笑着学会忍。
•
20、当你能飞的时候就不要放弃飞。
•
21、所有欺骗中，自欺是最为严重的。
•
22、糊涂一点就会快乐一点。有的人有的事，想得太多会疼，想不通会头疼，想通了会心痛。
•

中国新型自行榴弹炮
•自行火炮为什么要装在履带式的车辆上呢？ •履带表面有较深的突起抓地钩型设计？ 摩擦系数较大，止退。 •止退犁，看到了吗？止退犁上又有两个液压缓冲器。这一 切都是为了提高火炮的连射时的命中精度而精心设计的。
反击式水轮机是大型 水力发电站应用最广 泛的水轮机。它是靠 水流的反冲作用旋转 的。我国早在70年代 就能生产转轮直径 5.5米，质量110吨， 最大功率达30万千瓦 的反击式水轮机。
MV+mv=0
影响火箭飞行速度的因素主要有两个 一是燃气喷射的速度 二是火箭的质量比（即火箭开始飞行时的质 量与燃料燃尽时的质量之比）。 只有在很短时间内，火箭速度的变化非 常小，以地面为参照物喷气的速度可以认为 不变的情况下，可以近似得出： mV=(M-m)u
由此可知该时刻火箭的速度： V=(M/m-1)u
要提高喷气速度，就要使用高质量的燃料， 目前 常用的液体燃料是液氢，用液氧做氧化剂。 目前 的技术条件下，火箭的质量比在6-10 左右，要发 射人造卫星，用一级火箭还 不能达到所需的速度 ，必须用多级火箭。
长 征 一 号
影响火箭飞行速度的因素 主要有两个: 一是燃气喷射的速度 二是火箭的质量比: 即：火箭开始飞行时的质 量与燃料燃尽时的质量之比。
反冲运动及应用 § 7.5 反冲运动及应用
什么样的现象属于反冲运动?
当一个物体向某一方向喷出大量 的气体，液体或弹出小物体之后， 这个物体的剩余部分将向相反方 向运动。这就是反冲运动。
原理： 在抛射的短暂时间内，物 体系统无外力作用或外力远小 于内力时，反冲运动中动量是 守恒的。 若反冲运动前物体系统是 静止的，则根据动量守恒定律：
பைடு நூலகம்
喷气式飞机通过连续不断地向后喷射高速燃 气，可以得到超过音速的飞行速度。