粵教版選修35　 反沖運動 第1課時 學案.doc

第四節(jié)反沖運動學 習 目 標知 識 脈 絡(luò)1.了解反沖運動的概念及反沖運動的一些應(yīng)用2知道反沖運動的原理3會應(yīng)用動量守恒定律解決反沖運動問題(重點、難點)4了解火箭的工作原理及決定火箭最終速度大小的因素.反沖運動1定義根據(jù)動量守恒定律，如果一個靜止的物體在內(nèi)力的作用下分裂為兩個部分，一部分向某個方向運動，另一部分必然向相反的方向運動，這個現(xiàn)象叫做反沖2反沖原理反沖運動的基本原理是動量守恒定律，如果系統(tǒng)的一部分獲得了某一方向的動量，系統(tǒng)的其他部分就會在這一方向的反方向上獲得同樣大小的動量3公式若系統(tǒng)的初始動量為零，則動量守恒定律的形式變?yōu)閙v(mm)v0，此式表明，做反沖運動的兩部分的動量大小相等、方向相反，而它們的速率與質(zhì)量成反比火 箭1原理火箭的飛行應(yīng)用了反沖的原理，靠噴出氣流的反沖作用來獲得巨大速度2影響火箭獲得速度大小的因素一是噴氣速度，二是火箭噴出物質(zhì)的質(zhì)量與火箭本身質(zhì)量之比噴氣速度越大，質(zhì)量比越大，火箭獲得的速度越大過關(guān)檢測1.質(zhì)量為m的人在質(zhì)量為m的小車上從左端走到右端，如圖所示，當車與地面摩擦不計時，那么() a人在車上行走，若人相對車突然停止，則車也突然停止b人在車上行走的平均速度越大，則車在地面上移動的距離也越大c人在車上行走的平均速度越小，則車在地面上移動的距離就越大d不管人以什么樣的平均速度行走，車在地面上移動的距離相同【解析】由人與車組成的系統(tǒng)動量守恒得：mv人mv車，可知a正確；設(shè)車長為l，由m(lx車)mx車得，x車l，車在地面上移動的位移大小與人的平均速度大小無關(guān)，故d正確，b、c均錯誤【答案】ad2.平靜的水面上停著一只小船，船頭站立著一個人，船的質(zhì)量是人的質(zhì)量的8倍從某時刻起，這個人向船尾走去，走到船中部他突然停止走動水對船的阻力忽略不計下列說法中正確的是()a人走動時，他相對于水面的速度等于小船相對于水面的速度b他突然停止走動后，船由于慣性還會繼續(xù)走動一小段時間c人在船上走動過程中，人對水面的位移是船對水面的位移的9倍d人在船上走動過程中，人的動能是船的動能的8倍【解析】人船系統(tǒng)動量守恒，總動量始終為零，因此人、船動量等大，速度與質(zhì)量成反比，a錯誤；人“突然停止走動”是指人和船相對靜止，設(shè)這時人、船的速度為v，則(mm)v0，所以v0，說明船的速度立即變?yōu)榱?，b錯誤；人和船系統(tǒng)動量守恒，速度和質(zhì)量成反比，因此人的位移是船的位移的8倍，c錯誤；動能、動量關(guān)系ek，人在船上走動過程中人的動能是船的動能的8倍，d正確【答案】d3.如圖145所示，火炮連同炮彈的總質(zhì)量為m，當炮管水平，火炮車在水平路面上以v1的速度向右勻速行駛中，發(fā)射一枚質(zhì)量為m的炮彈后，火炮的速度變?yōu)関2，仍向右行駛則炮彈相對炮筒的發(fā)射速度v0為_圖145【解析】火炮水平勻速行駛時，牽引力與阻力平衡，系統(tǒng)動量守恒設(shè)向右為正方向，發(fā)射前動量之和為mv1，發(fā)射后系統(tǒng)的動量之和為(mm)v2m(v0v2)，由mv1(mm)v2m(v0v2)，解得v0v2.【答案】4一火箭噴氣發(fā)動機每次噴出m200 g的氣體，氣體離開發(fā)動機噴出時的速度v1 000 m/s(相對地面)，設(shè)火箭質(zhì)量m300 kg，發(fā)動機每秒噴氣20次求當?shù)谌螝怏w噴出后，火箭的速度多大？【解析】法一：噴出氣體的運動方向與火箭運動的方向相反，系統(tǒng)動量守恒第一次氣體噴出后，火箭速度為v1，有(mm)v1mv0所以v1第二次氣體噴出后，火箭速度為v2，有(m2m)v2mv(mm)v1所以v25.某校課外科技小組制作了一只“水火箭”，用壓縮空氣壓出水流使火箭運動假如噴出的水流流量保持為2104 m3/s，噴出速度保持水平且對地為10 m/s.啟動前火箭總質(zhì)量為1.4 kg，則啟動2 s末火箭的速度可以達到多少？已知火箭沿水平軌道運動，阻力不計，水的密度是103 kg/m3.【解析】“水火箭”噴出水流做反沖運動，設(shè)火箭原來總質(zhì)量為m，噴出水流的流量為q，水的密度為，水流的噴出速度為v，火箭的反沖速度為v，由動量守恒定律得(mqt)vqtv火箭啟動后2 s末的速度為v m/s4 m/s.【答案】4 m/s6有一條捕魚小船?？吭诤叴a頭，小船又窄又長(估計重1噸左右)，一位同學想用一個卷尺粗略測定它的質(zhì)量，他進行了如下操作：首先將船平行碼頭自由停泊，然后他輕輕從船尾上船，走到船頭后停下，而且輕輕下船，用卷尺測出船后退的距離d，然后用卷尺測出船長l.已知他身體的質(zhì)量為m，則小船的質(zhì)量為多少？ 【解析】如圖所示，設(shè)該同學在時間t內(nèi)從船尾走到船頭，由動量守恒定律知，人、船在該時間內(nèi)的平均動量大小相等，即mm又x人ld解得m.【答案】第三次氣體噴出后，火箭速度為v3，有(m3m)v3mv(m2m)v2所以v3 m/