反冲运动 火箭—【新教材】 人教版高中物理选择性必修一课件(25张)

置,木块A继续沿水平方向前进【2】。已知O、P两点间的距离为s,设炸药爆炸时释放的化学 能全部转化为木块的动能,爆炸时间很短可以忽略不计,重力加速度为g,求: (1)木块与水平地面间的动摩擦因数μ; (2)炸药爆炸时释放的化学能。
信息提取 【1】爆炸前瞬间系统动能不为0。 【2】爆炸后,木块B的动量、动能为0。
第1讲 描述运动的基本概念
第一章 动量守恒定律
思路点拨 木块A、B从O到P,根据动能定理【3】,得出木块与水平地面间的动摩擦因数μ;在 P点炸药爆炸使A、B分离,根据动量守恒定律【4】,得出木块A的速度;根据能量守恒【5】,得出 炸药爆炸时释放的化学能。
解析
(1)从O滑到P,对A、B有-μ·2mgs=
甲
乙
(1)若仅给木板一水平向左的初速度v0=3 m/s,求物块相对木板滑动的距离【2】; (2)若仅给物块施加一水平向右的力F,F随时间t变化的图像如图乙所示【3】,求物块与木板最 终的速度。
第1讲 描述运动的基本概念
第一章 动量守恒定律
信息提取 【1】没有施加外力时,物块与木板组成的系统动量守恒。 【2】可从机械能损失角度入手。 【3】0.5 s以后,系统所受外力为0。
第1讲 描述运动的基本概念
第一章 动量守恒定律
2.爆炸现象的三个规律
动量守恒 动能增加 位置不变
由于爆炸是在极短的时间内完成的,爆炸物体间的相互作用力远远大于受到的外力, 所以在爆炸过程中,系统的总动量守恒
在爆炸过程中,由于有其他形式的能量(如化学能)转化为动能,所以爆炸后系统的总 动能增加
爆炸的时间极短,因而作用过程中,物体产生的位移很小,一般可忽略不计,可以认为 爆炸后仍然从爆炸前的位置以新的动量开始运动
是( )

S船
S人
L
第十一页，共二十一页。
ms1 Ms2
s1 s2 L
S2
m M
m
L
(2) 假如人变速走到船头，船后退的距离多少？
mv 1 Mv2 0
结论： 船变速后退
m v2 M v1
v1 v2
人相对船运动中一直有：
mv1 Mv2 0 mv1t Mv2t 0
S2
L S1
ms1 Ms2 0
第九页，共二十一页。
三、“人船模型” 问题
如图所示，质量为M的小船长L，静止于水面，质量为m 的人从船右端走到船 左端，不计水对船的运动阻力，则:该过程中船将移动多远？
第十页，共二十一页。
(1) 人匀速行走
mv 1 Mv2 0
v2
m M
v1
v1
结论： 船匀速后退
v2
人走到船尾时，有： mv 1t Mv2t 0
A．B0.15kg B．0.25kg C．0.35kg
D．0.5kg
第十六页，共二十一页。
4．（单选）2021年5月15日，天问一号着陆巡视器成功着陆于火星，中国首次火星探测任务着
陆火星取得圆满成功。携带火星车的着陆器与环绕器分离后，最后阶段利用反推火箭在火星表面
实现软着陆，设着陆器总质量为M，极短时间内瞬间喷射的燃气质量是m，为使着陆器经一次瞬
第二页，共二十一页。
新课导入
以下现象体现了什么物理原理？
乌贼游动
第三页，共二十一页。
海上冲水
新课讲解 一、反冲运动
1.定义：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 分向相反方向运动的现象． 2.特点： ①物体间相互作用突然发生，时间短，作用强。

水平面上，车上有一个质量为m=50kg的人，人由静止开始从平
板车左端走到右端，求此过程中，车相对地面的位移大小？
解：以人和车组成的系统为研究对象，
设人和车的位移分别为S1, S2。 由题
意，根据动量守恒定律可得
b
m1
m2
S
M
S２ m
又由几何关系可知：S1+S2=b
１ = ——
——
代入数据联立解得：S1=8m, S2=2m
用，提高命中精度而精心设计的。
例1 、 机关枪的质量 M＝ 8 kg，射出的子弹
质量 m＝ 20 g，若子弹从枪口飞出的速度 ʋ＝
1000 m/s，则求机关枪后退
的速度大小 ʋ'。
m 0.02 1000


m/s 2.5 m/s
M
8
二、火箭
我国早在宋代就发明了
火箭，在箭杆上捆一个前端
mv人－Mv船=0
S人
S船
mv人=Mv船 mV人 MV船 mV人 t MV船 t
ms人=Ms船
又s人+s船=L

M
L
Mm
m

L
Mm
s人
s船
三、人船模型
1、两个物体组成的系统原来处于静止状态,在系统中物体
发生相对运动的过程中,动量守恒或某一个方向动量守恒,有
m1v1-m2v2=0,我们称之为“人船模型”。
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

M A. m M m C. M
B
）
m B. M m
D.
M m M
2. 一小型火箭在高空绕地球做匀速圆周运动，若其沿运动方 向的相反方向释放出一物体P，不计空气阻力，则 （ AC）
A. 火箭一定离开原轨道运动
B. 物体 P 一定离开原来原轨道运动 C. 火箭运动半径一定增大 D. 物体运动半径一定减小
ms cos Mm
x
m M 0
x1 x2 L
x1 x2
M x1 L Mm m x2 L Mm
典 例 探 究
例3 载人的气球原来静止在离地面高为 h 的空中，气球质
量为 M，质量为 m 的人要沿气球上的绳梯安全着地，如图 所示，则绳梯长度至少为多长？
解析 以人和气球为系统，在人沿绳梯着
的困难了。本节课典例探究选用了人船模型并把它作为重点。用位移表示动
量守恒，有一定难度。为了更好地掌握这个模型，紧接着又设计了气球上升 的题目，加深学生的理解。在最后课堂检测中，又设计了第四题加以巩固。
动量守恒定律是选修 3-5的点，也是高考必考的内容，并且近几年考
查难度有逐渐加大的趋势。反冲是动量守恒定律的一个具体运用。不同的反 冲形式，可以引申出不同类型的题目，经常出现在高考和各类模拟试题中。 本节课在学生前两年物理学习能力提高的基础上，难度上高于课本，做到一 步到位。
3. 一火箭喷气发动机每次喷出质量 m = 200 g的气体，气体
离开发动机喷出时对地速度 ʋ = 1000 m/s，设火箭质量 M =
300 kg，发动机每秒喷发 20 次。则运动第 1 秒末，火箭的速 度多大 ？
13. 5 m/s
4. 如图所示， 质量为 M、倾角为θ、长度为s的斜面放在光 滑水平地面上，一个质量为 m 的物块 A，由斜面顶端自由下 滑，求当 物块A滑到斜面底端时，斜面在水平地面上移动的 距离为多少？