高中物理選修35導(dǎo)學(xué)案第16章第5節(jié)反沖運(yùn)動火箭

第十六章動量守恒定律第5節(jié)反沖運(yùn)動【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1.了解反沖運(yùn)動的概念及反沖運(yùn)動的一些應(yīng)用.2.理解反沖運(yùn)動的原理，能夠應(yīng)用動量守恒定律解決反沖運(yùn)動問題.3.了解的工作原理及打算最終速度大小的因素.【使用說明與學(xué)法指導(dǎo)】1．依據(jù)課標(biāo)要求及學(xué)習(xí)目標(biāo)，15分鐘仔細(xì)研讀課本并完成預(yù)習(xí)案，20分鐘完成探究案。2．將你預(yù)習(xí)中的疑問填在“我的疑問〞，預(yù)備在課堂上組內(nèi)爭論.【預(yù)習(xí)案】一、反沖[導(dǎo)學(xué)探究]法國幻影2000噴氣式飛機(jī)通過連續(xù)不斷地向后噴射高速燃?xì)?，利用反沖作用可以得到超過聲速的飛行速度.請思索以下問題：(1)反沖運(yùn)動的受力有什么特點(diǎn)？(2)反沖運(yùn)動過程中系統(tǒng)的動量、機(jī)械能有什么變化？[學(xué)問梳理]對反沖運(yùn)動的理解(1)定義：假如一個靜止的物體在________的作用下分裂為兩個局部，一局部向某個方向運(yùn)動，另一局部必定向________的方向運(yùn)動.這個現(xiàn)象叫做反沖.(2)反沖運(yùn)動的特點(diǎn)：是物體間作用力與反作用力產(chǎn)生的效果.(3)反沖運(yùn)動的條件：①系統(tǒng)____________或________________.②內(nèi)力遠(yuǎn)大于________.③某一方向上不受外力或所受合外力為零.(4)反沖運(yùn)動遵循的規(guī)律：反沖運(yùn)動遵循____________.[即學(xué)即用](多項選擇)以下屬于反沖運(yùn)動的是()A.噴氣式飛機(jī)的運(yùn)動B.直升機(jī)的運(yùn)動C.的運(yùn)動D.還擊式水輪機(jī)的運(yùn)動二、[導(dǎo)學(xué)探究](1)飛行利用了怎樣的工作原理？在分析運(yùn)動問題時可否應(yīng)用動量守恒定律？(2)設(shè)放射前的總質(zhì)量是M，燃料燃盡后的質(zhì)量為m，燃?xì)獾膰娚渌俣葹関，試求燃料燃盡后飛行的最大速度v′.(3)分析提高飛行速度的可行方法.[學(xué)問梳理](1)的工作原理：利用________運(yùn)動，燃料燃燒產(chǎn)生的高溫、高壓燃?xì)鈴腳_______噴管快速噴出，使獲得________的速度.(2)燃料燃盡時獲得的最大速度由__________和__________(起飛時的質(zhì)量與除燃料外的箭體質(zhì)量之比)兩個因素打算.(3)噴氣屬于________類問題，是________________的重要應(yīng)用.在運(yùn)動的過程中，隨著燃料的消耗，本身的質(zhì)量不斷減小，對于這一類的問題，可選取本身和在相互作用的時間內(nèi)噴出的全部氣體為爭論對象，取相互作用的整個過程為爭論過程，運(yùn)用動量守恒的觀點(diǎn)解決問題.[即學(xué)即用](多項選擇)實行以下哪些措施有利于增加的飛行速度()A.使噴出的氣體速度增大B.使噴出的氣體溫度更高C.使噴出的氣體質(zhì)量更大D.使噴出的氣體密度更小三、“人船模型〞探究[導(dǎo)學(xué)探究](1)兩位兩學(xué)在公園里劃船，當(dāng)小船離碼頭大約1.5m左右時，有一位同學(xué)心想：自己在體育課上立定跳遠(yuǎn)的成果從未低于2m，跳到岸上肯定沒有問題.于是她縱身一跳，結(jié)果卻掉到了水里(如圖1所示)，她為什么不能如她所想的那樣跳到岸上呢？(不計水的阻力)圖1(2)如圖2甲所示，人在漂移在水面上的小船上行走，小船同時向著相反的方向運(yùn)動，其簡化運(yùn)動如圖乙.(不考慮船受到水的阻力)圖2①“人船模型〞遵循什么規(guī)律？人的速度和船的速度有什么關(guān)系？②人和船的位移有什么關(guān)系？[學(xué)問梳理]“人船〞模型的特點(diǎn)和遵循規(guī)律(1)兩物體滿意動量守恒定律：m1v1－m2v2＝0，也有m1x1－m2x2＝0(2)運(yùn)動特點(diǎn)：人動船____，人靜船____，人快船______，人慢船______，人左船______；人船位移比等于它們質(zhì)量的________；人船的速度(平均速度或瞬時速度)比等于它們質(zhì)量的________，即(3)應(yīng)用上述關(guān)系時要留意一個問題：即公式中v和x一般都是相對________而言的.[即學(xué)即用](多項選擇)一人從?？吭诖a頭邊的船上往岸上跳，假設(shè)該船的纜繩并沒拴在碼頭上，那么以下說法中正確的選項是()A.船質(zhì)量越小，人越難跳上岸B.人跳動時相對船的速度大于相對地的速度C.船質(zhì)量越大，人越難跳上岸D.人跳動相對船的速度等于相對地的速度我的疑問探究案【探究案】探究一、反沖運(yùn)動的應(yīng)用例1反沖小車靜止放在水平光滑玻璃上，點(diǎn)燃酒精，水蒸氣將橡皮塞水平噴出，小車沿相反方向運(yùn)動.假如小車的總質(zhì)量M＝3kg，水平噴出的橡皮塞的質(zhì)量m＝0.1kg.(1)假設(shè)橡皮塞噴出時獲得的水平速度v＝2.9m/s，求小車的反沖速度；(2)假設(shè)橡皮塞噴出時速度大小不變，方向與水平方向成60°角，小車的反沖速度又如何(小車始終在水平方向運(yùn)動)?針對訓(xùn)練一個靜止的質(zhì)量為M的不穩(wěn)定原子核，當(dāng)它放射出質(zhì)量為m、速度為v的粒子后，原子核剩余局部的速度為()A.－v B.C. D.探究二、問題的分析例2一噴氣發(fā)動機(jī)每次噴出m＝200g的氣體，氣體離開發(fā)動機(jī)時速度v＝1000m/s，設(shè)質(zhì)量M＝300kg，發(fā)動機(jī)每秒噴氣20次，求：(1)當(dāng)?shù)?次氣體噴出后，的速度為多大？(2)運(yùn)動第1s末，的速度為多大？例3如圖3所示，長為L、質(zhì)量為M的小船停在靜水中，一個質(zhì)量為m的人站在船頭，假設(shè)不計水的阻力，當(dāng)人從船頭走到船尾的過程中，船和人對地面的位移大小各是多少？圖3【訓(xùn)練案】一、選擇題(1～9為單項選擇題，10為多項選擇題)1.關(guān)于反沖運(yùn)動的說法中，正確的選項是()m1的質(zhì)量要小于剩下的質(zhì)量m2才能獲得反沖m1大于剩下的質(zhì)量m2，那么m2的反沖力大于m1所受的力C.反沖運(yùn)動中，牛頓第三定律適用，但牛頓其次定律不適用2.小車上裝有一桶水，靜止在光滑水平地面上，如圖1所示，桶的前、后、底及側(cè)面各裝有一個閥門，分別為S1、S2、S3、S4(圖中未畫出)，要使小車向前運(yùn)動，可采納的方法是()圖112343.如圖2所示，船靜止在安靜的水面上，船前艙有一抽水機(jī)把前艙的水勻稱的抽往后艙，不計水的阻力，以下說法中正確的選項是()圖2A.假設(shè)前后艙是分開的，那么前艙將向后加速運(yùn)動B.假設(shè)前后艙是分開的，那么前艙將向前加速運(yùn)動C.假設(shè)前后艙不分開，那么船將向后加速運(yùn)動D.假設(shè)前后艙不分開，那么船將向前加速運(yùn)動4.運(yùn)送人造地球衛(wèi)星的開頭工作后，做加速運(yùn)動的緣由是()A.燃料燃燒推動空氣，空氣反作用力推動B.發(fā)動機(jī)將燃料燃燒產(chǎn)生的氣體向后噴出，氣體的反作用力推動C.吸入空氣，然后向后排出，空氣對的反作用力推動D.燃料燃燒發(fā)熱，加熱四周空氣，空氣膨脹推動5.如圖3所示，一輛小車靜置于光滑水平面上，車的左端固定有一個水平彈簧槍，車的右端有一個網(wǎng)兜.假設(shè)從彈簧槍中放射出一粒彈丸，彈丸恰好能落入網(wǎng)兜中.從彈簧槍放射彈丸以后，以下說法中正確的選項是()圖3B.小車先向左運(yùn)動又向右運(yùn)動，最終回到原位置停下D.小車先向左運(yùn)動，后向右運(yùn)動，最終保持向右勻速運(yùn)動180kg的小船漂移在靜水中，當(dāng)人從船尾走向船頭時，小船也發(fā)生了移動，忽視水的阻力，以下是某同學(xué)利用有關(guān)物理學(xué)問分析人與船相互作用過程時所畫出的草圖(如下圖)，圖中虛線局部為人走到船頭時的情景，(人的質(zhì)量小于小船的質(zhì)量)請用有關(guān)物理學(xué)問推斷以下圖中所描述物理情景正確的選項是()x，假設(shè)他站在船頭要跳上距離在L遠(yuǎn)處的平臺上，水對船的阻力不計，如圖4所示.那么()圖4L＜x，他肯定能跳上平臺L＜x，他有可能跳上平臺L＝x，他肯定能跳上平臺L＝x，他有可能跳上平臺8.如圖5所示，一個傾角為α的直角斜面體靜置于光滑水平面上，斜面體質(zhì)量為M，頂端高度為h，今有一質(zhì)量為m的小物體，沿光滑斜面下滑，當(dāng)小物體從斜面頂端自由下滑究竟端時，斜面體在水平面上移動的距離是()圖5A.eq\f(mh,M＋m) B.eq\f(Mh,M＋m)C.eq\f(mhcotα,M＋m) D.eq\f(Mhcotα,M＋m)×103kg.每秒鐘噴出氣體的質(zhì)量為200kg.假設(shè)要使獲得20.2m/sA.700m/s B.800m/sC.900m/s D.1000m/s“人在船上走〞模型.該同學(xué)到試驗室里，將一質(zhì)量為M的滑塊置于長為Lm的蝸牛置于滑塊的一端，在食物的誘惑下，蝸牛從該端移動到另一端.下面說法正確的選項是()A.只有蝸牛運(yùn)動，滑塊不運(yùn)動eq\f(M,M＋m)Leq\f(M,m)倍L二、非選擇題m＝60kg，船的質(zhì)量M＝120kg，船長為l＝3m，那么船在