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§8—5 反冲运动1．反冲：1.1概念：由于系统中的一部分物体向某一方向运动，而使另一部分物体向相反方向运动，这种现象叫反冲．反冲是动量守恒定律应用的一类典型实例．1.2 特征：遵从动量守恒定律1.3应用：反击式水轮机、喷气式飞机、火箭都是反冲的重要应用．2.火箭：2.1原理：根据反冲运动原理（动量守恒定律）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，火箭就获得数值相等、方向相反的动量。
因而发生连续的反冲现象，随着推进剂的消耗，火箭逐渐减轻，加速度不断增大，当推进剂烧尽时，火箭即以获得的速度沿预定的空间轨道飞行。
根据动量守恒定律可以推导出单级火箭的最终速度公式（设火箭开始时飞行时速度为零，用u 表示燃烧气体相对于火箭的喷射速度，M 0表示火箭开始时的总质量，M s 是火箭喷气终了时剩下的外壳及其他附属设备的总质量，M 0/M s 通常称为火箭的质量比）：v M Mv M M M v s s )1(000-=-=2.2 用途：发射探测器、常规弹头、核弹头、人造卫星或宇宙飞船的运载工具。
2.3 结构：由壳体核燃料组成，燃料从尾部迅速喷出，火箭向前飞出。
最终速度取决于喷气速度和起飞质量和燃料耗尽时的质量之比3. 航天技术的发展和宇宙航行1957年10月，前苏联发射了第一颗人造地球卫星，使人类突破了地球表面的限制和地球大气的屏障，从此揭开了航天时代的序幕．1961年4月，前苏联宇航员加加林成为第一个进入太空的地球人． 1969年7月，美国宇航员阿姆斯特朗乘坐“阿波罗11号”宇宙飞船 首次登上月球，之后，人们相继完成了对金星、水星、土星、火星等太阳系 行星的探测．我国于1964年6月自行研制的运载火箭腾空而起，1970年4月24日，我国第一颗人造卫星一次发射成功．1999年11月20号，我国成功发射的“神舟”号试验飞船标志着我国载人航天技术有了重大突破，这使我国成为世界上掌握这一高技术的第三个国家．【例1】课外科技小组制作一只“水火箭”，用压缩空气压出水流使火箭运动。
反冲运动公式范文反冲运动，也称为“牛顿第三定律运动”，是指两个物体相互作用时，彼此之间的作用力相等、方向相反，并且作用时间相等，但是作用在不同的物体上。
反冲运动的公式可以用牛顿第三定律（作用-反作用定律）来表示，公式如下：F₁₂=-F₂₁其中F₁₂表示第一个物体对第二个物体施加的作用力F₂₁表示第二个物体对第一个物体施加的作用力。
这个公式的意思是，当两个物体相互作用时，一个物体对另一个物体施加的作用力与另一个物体对第一个物体施加的作用力等大，但方向相反。
这样，两个物体之间产生了一个力对，这个力对可以使两个物体相对运动，或改变它们的速度。
例如，如果一个人站在一个漂浮的船上，他将踢船的一侧，那么船将反作用地向另一侧移动。
这是因为他的腿对船的施力，导致船对他的身体施加了一个相等大小但方向相反的力。
在这个例子中，F₁₂表示人对船施加的力，F₂₁表示船对人体施加的力。
另一个例子是开火炮。
当炮弹从炮筒中发射时，炮筒会反冲，即向后移动。
这是因为炮向前施加一个大的推力，而炮筒则向后施加了一个等大但方向相反的力。
在这个例子中，F₁₂表示炮对炮弹施加的推力，F₂₁表示炮弹对炮筒施加的反冲力。
反冲运动的公式可以解释许多现象，如汽车的加速和刹车，火箭的推进，以及许多日常生活中的运动现象。
根据这个公式，我们可以计算出物体的加速度、速度和位移等。
在反冲运动过程中，弹性、质量、摩擦力等因素也会对运动产生影响。
例如，在炮弹反冲的过程中，地面的摩擦力可以减小炮弹的反冲速度。
在这种情况下，公式可以表示为：F₁₂-Ff=-F₂₁其中，Ff表示地面的摩擦力。
这个公式是通过将摩擦力考虑在内，使反冲运动更精确。
总之，反冲运动公式可以用牛顿第三定律来表示，描述了两个物体相互作用时的作用力和反作用力的关系。
根据这个公式，我们可以解释和计算反冲运动现象，例如速度的变化、加速度和位移等。
反冲运动1．动量守恒定律的表达式：m1v1＋m2v2＝m1v1′＋m2v2′.若两物体相互作用后都静止，则m1v1＋m2v2＝0.若两物体相互作用前的速度为零，相互作用后的速度分别为v1′和v2′，则m1v1′＋m2v2′＝0.2．牛顿第三定律：相互作用的两个物体间的作用力大小相等、方向相反、作用在同一条直线上．3．反冲运动反冲运动是一种常见的现象．射击时子弹向前飞出，枪身会向后退；节日放烟花时，火药气体向下喷出，烟花会向上飞．它们共同的特点是：当一个物体向某一方向射出(或抛出)其中的一部分时，这个物体的剩余部分将向相反方向运动．在抛射的短暂时间内，物体系统不受外力作用或所受外力作用远小于内力，反冲运动遵循动量守恒定律．4．火箭的发射利用了反冲现象．燃料燃尽时火箭获得的最终速度由喷气速度v和质量比(火箭开始飞行时的质量与燃料燃尽时的质量之比)两个因素决定．解决学生疑难点：一、反冲运动的特点及应用[问题设计]两位同学在公园里划船，租船的时间将到，他们把小船划向码头．当小船离码头大约1.5 m左右时，有一位同学心想：自己在体育课上立定跳远的成绩从未低于2 m，跳到岸上绝对没有问题．于是她纵身一跳，结果却掉到了水里，她为什么不能如她所想的那样跳到岸上呢？答案这位同学与船(包括船上的同学)组成的系统在不考虑水阻力的情况下，水平方向所受合外力为零，系统水平方向动量守恒．她在跳出瞬间，船要向后运动．[要点提炼]1．反冲运动的特点及遵循的规律(1)反冲运动的特点：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．(2)反冲运动过程中一般满足：①系统不受外力或所受外力之和为零；②系统虽然受到外力作用，但内力远大于外力；③系统虽然所受外力之和不为零，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．所以反冲运动遵循动量守恒定律．2．讨论反冲运动应注意的两个问题(1)速度的反向性对于原来静止的整体，抛出部分具有速度时，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．(2)速度的相对性反冲运动中存在相互作用的物体间发生相对运动，已知条件中告知的常常是物体间的相对速度，在应用动量守恒定律时，应将相对速度转换为对地速度．二、火箭的工作原理[问题设计]设火箭发射前的总质量是M，燃料燃尽后的质量为m，火箭燃气的喷射速度为v，试求燃料燃尽后火箭飞行的最大速度v′.答案在火箭发射过程中，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，发射前火箭的总动量为0，发射后的总动量为m v′－(M－m)v则由动量守恒定律得m v′－(M－m)v＝0所以v′＝v＝v[要点提炼]1．火箭燃料燃尽时火箭获得的最大速度由喷气速度v和质量比(火箭起飞时的质量与火箭除燃料外的箭体质量之比)两个因素决定．2．火箭喷气属于反冲类问题，是动量守恒定律的重要应用．在火箭运动的过程中，随着燃料的消耗，火箭本身的质量不断减小，对于这一类的问题，可选取火箭本身和在相互作用的时间内喷出的全部气体为研究对象，取相互作用的整个过程为研究过程，运用动量守恒的观点解决问题．一、反冲运动的应用例1反冲小车静止放在水平光滑玻璃上，点燃酒精，水蒸气将橡皮塞水平喷出，小车沿相反方向运动．如果小车的总质量M＝3 kg，水平喷出的橡皮塞的质量m＝0.1 kg.(1)若橡皮塞喷出时获得的水平速度v＝2.9 m/s，求小车的反冲速度．(2)若橡皮塞喷出时速度大小不变，方向与水平方向成60°角，小车的反冲速度又如何？答案(1)0.1 m/s，方向与橡皮塞运动的方向相反(2)0.05 m/s，方向与橡皮塞运动的方向相反二、火箭问题分析例2一火箭喷气发动机每次喷出m＝200 g的气体，气体离开发动机时速度v＝1 000 m/s，设火箭质量M＝300 kg，发动机每秒喷气20次，求：(1)当第3次气体喷出后，火箭的速度多大？(2)运动第1 s末，火箭的速度多大？答案(1)2 m/s(2)13.5 m/s1．(单选)假设一个人静止于完全光滑的水平冰面上，现欲离开冰面，下列方法中可行的是()A．向后踢腿B．手臂向后甩C．在冰面上滚动D．脱下外衣水平抛出答案D2．(单选)一装有柴油的船静止于水平面上，船前舱进水，堵住漏洞后用一水泵把前舱的油抽往后舱，如图2所示．不计水的阻力，船的运动情况是()图2A．向前运动B．向后运动C．静止D．无法判断答案A3．(单选)静止的实验火箭，总质量为M，当它以对地速度v0喷出质量为Δm的高温气体后，火箭的速度为()A. B．－C. D．－[概念规律题组]1．(双选)下列哪些措施有利于增加喷气式飞机的飞行速度()A．使喷出的气体速度增大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答案AC2．(单选)某人站在静止于水面的船上，从某时刻开始，人从船头走向船尾，水的阻力不计，则下列说法不正确的是()A．人匀速运动，船则匀速后退，两者的速度大小与它们的质量成反比B．人走到船尾不再走动，船也停止不动C．不管人如何走动，人在行走的任意时刻人和船的速度方向总是相反，大小与它们的质量成反比D．船的运动情况与人行走的情况无关答案D解析由动量守恒定律可知，A、B、C正确，本题选D.3．(单选)一辆小车置于光滑水平桌面上，车左端固定一水平弹簧枪，右端安一网兜．若从弹簧枪中发射一粒弹丸，恰好落在网兜内，结果小车将(空气阻力不计)()A．向左移动一段距离停下B．在原位置不动C．向右移动一段距离停下D．一直向左移动答案A4．(单选)一炮艇在湖面上匀速行驶，突然从船头和船尾同时向前和向后发射一发炮弹，设两炮弹质量相同，相对于地的速率相同，牵引力、阻力均不变，则船的动量和速度的变化情况是()A．动量不变，速度增大B．动量变小，速度不变C．动量增大，速度增大D．动量增大，速度减小[方法技巧题组]5．(单选)一个静止的质量为M的原子核，放射出一个质量为m的粒子，粒子离开原子核时相对于核的速度为v0，原子核剩余部分的速率等于()A．v0 B.v0C.v0D.v0答案C6．(单选)一个人在地面上立定跳远的最好成绩是x，假设他站在船头要跳上距离在L远处的平台上，水对船的阻力不计，如图1所示．则()图1A．只要L＜x，他一定能跳上平台B．只要L＜x，他有可能跳上平台C．只要L＝x，他一定能跳上平台D．只要L＝x，他有可能跳上平台答案B7．(单选)质量相等的A、B两球之间压缩一根轻质弹簧(不拴接)，静置于光滑水平桌面上，当用板挡住小球A而只释放B球时，B球被弹出落到距桌边水平距离为s的地面上，如图2所示．若再次以相同力压缩该弹簧，取走A左边的挡板，将A、B同时释放，则B球的落地点距桌边水平距离为()图2A. B.s C．s D.s答案D。
反冲运动 火箭1．定义：一个静止的物体在内力的作用下分裂为两部分，一部分向某个方向运动，另一部分必然向相反的方向运动的现象．2．反冲运动的三个特点(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，相互作用的内力一般情况下远大于外力或在某一方向上内力远大于外力，所以可以用动量守恒定律或在某一方向上应用动量守恒定律来处理。
(3)反冲运动中，由于有其他形式的能转化为机械能，所以系统的总动能增加。
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，以减小反冲的影响．1、一个质量为m 的物体从高处自由下落，当物体下落h 时突然炸裂成两块，其中质量为m 1的一块恰好能沿竖直方向回到开始下落的位置，求刚炸裂时另一块的速度v 2.2、如图16-5-7所示，装有炮弹的火炮总质量为m 1，炮弹的质量为m 2，炮弹射出炮口时对地的速率为v 0，若炮管与水平地面的夹角为θ，则火炮后退的速度大小为(设水平面光滑)( )A.m 2m 1v 0B.m 2v 0m 1－m 2C.m 2v 0cos θm 1－m 2D.m 2v 0cos θm 1 知识点二 火箭原理1．火箭燃料燃尽时火箭获得的最大速度由喷气速度v 和质量比M m(火箭起飞时的质量与火箭除燃料外的箭体质量之比)两个因素决定．2．火箭喷气属于反冲类问题，是动量守恒定律的重要应用．在火箭运动的过程中，随着燃料的消耗，火箭本身的质量不断减小，对于这一类的问题，可选取火箭本身和在相互作用的时间内喷出的全部气体为研究对象，取相互作用的整个过程为研究过程，运用动量守恒的观点解决问题．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.设火箭质量M ＝300 kg ，发动机每秒钟喷气20次．(1)当第三次喷出气体后，火箭的速度多大？(2)运动第1 s 末，火箭的速度多大？2、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v 0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 v 0B.M m v 0C.M M －m v 0D.m M －m v 0物理模型——“人船模型”及其应用1．人船模型：两个原来静止的物体发生相互作用时，若所受外力的矢量和为零，则动量守恒．在相互作用的过程中，任一时刻两物体的速度大小之比等于质量的反比．这样的问题归为“人船模型”问题．2．人船模型的特点(1)两物体满足动量守恒定律：m 1v －1－m 2v －2＝0.(2)运动特点：人动船动，人停船停，人快船快，人慢船慢，人左船右；人船位移比等于它们质量的反比；人船平均速度(瞬时速度)比等于它们质量的反比，即x 1x 2＝v －1v －2＝m 2m 1.应用此关系时要注意一个问题：即公式v －1、v －2和x 一般都是相对地面而言的．1、如图所示，长为l ，质量为m 的小船停在静水中，一个质量为m ′的人站在船头，若不计水的阻力，当人从船头走到船尾的过程中，小船对地的位移是多少？2、质量为M 的热气球吊筐中有一质量为m 的人，共同静止在距地面为h 的高空中。
高中物理| 16.5反冲运动详解反冲运动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，相互作用一般较大，通常可以用动量守恒定律来处理。
（3）反冲运动中，由于有其他形式的能转化为动能，所以系统的总动能增加。
反冲运动现象的防止和应用（1）防止：射击时枪身的后退，影响射击的准确性。
（2）应用：①蝴蝶飞行时翅膀的扇动②乌贼和大多数足类软体动物在水里活动。
③火箭的发射反冲运动与动量守恒反冲运动的基本原理是动量守恒公式：若系统的初始动量为零，则动量守恒定律表达式为：0=m1v1'+m2v2'。
此式表明，做反冲运动的两部分，它们的动量大小相等，方向相反，而它们的速率则与质量成反比。
研究反冲运动注意的问题（1）速度的相对性反冲运动是相互作用的物体间发生的相对运动，已知条件中告知的常常是物体的相对速度，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）。
（2）速度的相反性对于原来静止的整体，抛出部分具有速度时，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）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，此时必须去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。
习题演练1. 质量为m，速度为v的A球跟质量为3m的静止的B球发生正碰，碰撞可能是弹性的，也可能是非弹性的，因此碰撞后B球的速度可能值为（）A. 0.6vB. 0.4vC. 0.2vD. 0.1v习题解析1. B若vB=0.6v，选V的方向为正，由动量守恒得：mv=mv A+3m•0.6v，得vA=﹣0.8v，碰撞前系统的总动能为E k= 0.5mv2．碰撞后系统的总动能为：E k′= 0.5mv A2+ 0.5•3mv B2= 0.5m（0.8v）2+ 0.5•3mv B2＞ 0.5mv2，违反了能量守恒定律，不可能。
