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文檔簡介
燃放的禮花燃放的禮花1火箭火箭2噴氣式飛機(jī)噴氣式飛機(jī)3射擊射擊4
以上幾種不同的物體,它們的運(yùn)動(dòng)有什么特點(diǎn)?1.一個(gè)物體分成兩個(gè)部分2.兩個(gè)部分向相反方向運(yùn)動(dòng)3.分裂過程的時(shí)間極短,作用力非常大以上幾種不同的物體,它們的運(yùn)動(dòng)有什么特點(diǎn)?1.一個(gè)物體5一、反沖運(yùn)動(dòng)
一個(gè)靜止的物體在內(nèi)力的作用下分裂為兩部分,一部分向某一方向運(yùn)功,另一部分必然向相反方向運(yùn)動(dòng)。同學(xué)們想一想有哪些運(yùn)動(dòng)是反沖運(yùn)動(dòng)?一、反沖運(yùn)動(dòng)一個(gè)靜止的物體在內(nèi)力的作用下分裂為6分析:發(fā)生反沖運(yùn)動(dòng)時(shí)間極短,作用力非常大,兩部分相互作用的內(nèi)力會(huì)遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于外力,可以認(rèn)為動(dòng)量守恒因此,反沖運(yùn)動(dòng)可用動(dòng)量守恒定律處理
反沖是生活和生產(chǎn)實(shí)踐中常見的一種現(xiàn)象,如何處理反沖運(yùn)動(dòng)的問題?反沖是生活和生產(chǎn)實(shí)踐中常見的一種現(xiàn)象,如何處理反沖運(yùn)7例題:水平方向射擊的大炮,炮身重450kg,炮彈重5kg,炮彈射擊的速度為450m/s,射擊后炮身后退的速度為多大?解:在發(fā)射過程中,內(nèi)力遠(yuǎn)大于外力,系統(tǒng)動(dòng)量守恒。設(shè)炮彈速度方向?yàn)檎较虬l(fā)射前總動(dòng)量為0;發(fā)射后的總動(dòng)量為:mV0-MV由動(dòng)量守恒得:0=mV0-MV例題:水平方向射擊的大炮,炮身重450kg,炮彈重5kg,炮8練習(xí)
步槍的質(zhì)量為4kg,子彈的質(zhì)量為0.008kg,子彈從槍口飛出時(shí)的速度為700m/s,求步槍的速度是多大?答案:1.4m/s練習(xí)步槍的質(zhì)量為4kg,子彈的質(zhì)量為0.008kg,子9反沖在許多場合是不利的,如大炮和子彈的射擊,需要減少或防止反沖的影響;但還有許多場合,恰好是利用了反沖,如火箭,禮花,噴氣式飛機(jī)?,F(xiàn)在我們就來認(rèn)識(shí)一下反沖的一個(gè)重要應(yīng)用——火箭反沖在許多場合是不利的,如大炮和子彈的射擊,需要減10二、火箭現(xiàn)代火箭是指一種靠噴射高溫高壓燃?xì)猥@得反作用力向前推進(jìn)的飛行器.其主要用途是:利用火箭作為運(yùn)載工具,例如發(fā)射探測器、常規(guī)彈頭、人造衛(wèi)星和宇宙飛船二、火箭現(xiàn)代火箭是指一種靠11火箭結(jié)構(gòu)主要由殼體和燃料兩大部分組成.火箭燃料燃燒時(shí),從尾部噴出的氣體具有很大的動(dòng)量,根據(jù)動(dòng)量守恒定律,火箭獲得等大反向的動(dòng)量,因而發(fā)生連續(xù)的反沖現(xiàn)象,隨著推進(jìn)劑的消耗,火箭的質(zhì)量逐漸減小,加速度不斷增大,當(dāng)推進(jìn)劑燃盡時(shí),火箭即以獲得的速度沿著預(yù)定的空間軌道飛行.火箭結(jié)構(gòu)12例:火箭發(fā)射前的總質(zhì)量為M,燃料全部燃燒完后的質(zhì)量為m,火箭燃?xì)獾膰娚渌俣葹閂0,燃料燃盡后火箭的速度V為多少?解:在火箭發(fā)射過程中,內(nèi)力遠(yuǎn)大于外力,所以動(dòng)量守恒設(shè)火箭的速度方向?yàn)檎较虬l(fā)射前的總動(dòng)量為0
發(fā)射后的總動(dòng)量為-(M-m)V0+mV
由動(dòng)量守恒得:0=-(M-m)V0+mV例:火箭發(fā)射前的總質(zhì)量為M,燃料全部燃燒完后的質(zhì)量為m,火箭13問題:影響火箭飛行速度的因素是什么?
影響火箭飛行速度的因素主要有兩個(gè):一、是燃?xì)鈬娚涞乃俣榷?、是火箭的質(zhì)量比,即:火箭開始飛行時(shí)的質(zhì)量與燃料燃盡時(shí)的質(zhì)量之比問題:影響火箭飛行速度的因素是什么?影響火箭飛行速度的因素14由V=(M/m-1)V0代入數(shù)據(jù)可得:
V=7.2km/s<7.9km/s
不能用此火箭來發(fā)射人造衛(wèi)星
提示:發(fā)射人造衛(wèi)星的最小速度是7.9Km/s思考:一火箭總質(zhì)量為9t,內(nèi)有燃料8t,發(fā)射時(shí)噴出的氣體對(duì)地速度恒為900m/s,此火箭能達(dá)到的最大速度?能否用此火箭來發(fā)射人造衛(wèi)星?(不考慮地球引力和空氣阻力)由V=(M/m-1)V0代入數(shù)據(jù)可得:
V=7.2km/s<15問題:如何解決衛(wèi)星發(fā)射問題?噴氣的速度
目前常用的液體燃料是液氫,用液氧做氧化劑,噴氣速度在2000m/s到4000m/s
質(zhì)量比
火箭的質(zhì)量比在6-10左右,要發(fā)射人造衛(wèi)星,這樣的火箭還不能達(dá)到所需的速度為了解決這個(gè)問題,人們想到了利用多級(jí)火箭,結(jié)構(gòu)如下頁圖所示問題:如何解決衛(wèi)星發(fā)射問題?噴氣的速度目前常用的液體燃料是16助推器一級(jí)火箭二級(jí)火箭整流罩逃逸塔長征二號(hào)型運(yùn)載火箭F助推器一級(jí)火箭二級(jí)火箭整流罩逃逸塔長征二號(hào)型運(yùn)載火箭17例:火箭噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)每次噴出m=200g的氣體,噴出氣體相對(duì)地的速度v=1000m/s,設(shè)火箭初質(zhì)量M=300kg,發(fā)動(dòng)機(jī)每秒噴氣20次,在不考慮地球引力及空氣阻力的情況下,火箭發(fā)動(dòng)機(jī)1秒末的速度是多大?【解析】選火箭和1秒末噴出的氣體為研究對(duì)象,設(shè)火箭1秒末速度為V,1秒內(nèi)共噴出質(zhì)量為20m的氣體,選火箭前進(jìn)方向?yàn)檎较颍蓜?dòng)量守恒得(M-20m)V-20mv=0
V=13.6m/s
例:火箭噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)每次噴出m=200g的氣體,噴出氣體相對(duì)地18練習(xí):有一只長為L=3m,質(zhì)量為M=120kg的小船停在靜水中,一個(gè)質(zhì)量為m=60kg的人立在船頭,若不計(jì)水的阻力,當(dāng)人從船頭走到船尾的過程中,船和人對(duì)地面的位移各是多少?船1米人2米練習(xí):有一只長為L=3m,質(zhì)量為M=120kg的小船停在靜水19總結(jié)一、反沖運(yùn)動(dòng)1、定義:一個(gè)靜止的物體在內(nèi)力的作用下分裂為兩部分,一部分向某一方向運(yùn)功,另一部分必然向相反方向運(yùn)動(dòng)2、反沖的應(yīng)用與防
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