高二 粵教版 物理 選擇性必修一 第一章《第四節(jié) 動(dòng)量守恒定律的應(yīng)用（2）》課件

高二—粵教版—物理—選擇性必修一

第一章

第四節(jié)

動(dòng)量守恒定律的應(yīng)用（2）知識(shí)回顧動(dòng)量守恒定律的應(yīng)用1.條件判斷2.對(duì)象選取和過(guò)程選擇3.列式規(guī)范4.注意事項(xiàng)5.生活實(shí)例：冰壺、子彈打木塊、碰撞...1.概念：如果一個(gè)靜止的物體在內(nèi)力的作用下分裂成兩個(gè)部分，一部分向某個(gè)方向運(yùn)動(dòng)，另一部分必然向相反的方向運(yùn)動(dòng)，這種現(xiàn)象叫做反沖。一、反沖2.特點(diǎn)：（1）物體原先處于

狀態(tài)；（2）物體的不同部分在內(nèi)力作用下向

運(yùn)動(dòng)；（3）物體不同部分間相互作用力很大，作用時(shí)間很短，一般滿(mǎn)足內(nèi)力

外力，可用動(dòng)量守恒定律來(lái)處理。靜止相反方向遠(yuǎn)大于烏賊把水吸入體腔，然后用力壓水，通過(guò)身體前面的孔將水噴出，使身體很快地運(yùn)動(dòng)。通過(guò)調(diào)整噴水方向，可以使得身體向任意方向前進(jìn)。反沖小車(chē)二、火箭的發(fā)射火箭發(fā)射反沖小車(chē)簡(jiǎn)化為

物理情景：反沖小車(chē)停在光滑的桌面上，車(chē)上固定一個(gè)用膠塞塞住封口的試管。試管內(nèi)充滿(mǎn)空氣，用車(chē)上的酒精燈加熱試管尾端。當(dāng)試管內(nèi)的空氣達(dá)到一定溫度時(shí)，膠塞從試管口噴出。問(wèn)題1：整個(gè)反沖小車(chē)遵循動(dòng)量守恒嗎？問(wèn)題2：膠塞從試管口噴出瞬間，小車(chē)是否運(yùn)動(dòng)？問(wèn)題3：設(shè)反沖小車(chē)總質(zhì)量為M，膠塞質(zhì)量為m，膠塞噴出時(shí)，膠塞相對(duì)于地面的速度為v，此時(shí)，小車(chē)相對(duì)于地面的速度是多少？系統(tǒng)合外力為0,動(dòng)量守恒mv＋(M－m)v′＝0膠塞向右運(yùn)動(dòng)，則小車(chē)向左運(yùn)動(dòng)

mv＋(M－m)v′＝0

①火箭起飛時(shí)的質(zhì)量與火箭除燃料外的箭體質(zhì)量之比叫做火箭的質(zhì)量比?，F(xiàn)代火箭的質(zhì)量比一般小于10。②現(xiàn)代火箭的噴氣速度v的范圍為2000～4000m/s。

多級(jí)火箭

火箭如何提速？酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心西昌衛(wèi)星發(fā)射中心中國(guó)建設(shè)最早，規(guī)模最大的衛(wèi)星發(fā)射中心中國(guó)對(duì)外開(kāi)放中規(guī)模最大、設(shè)備技術(shù)最先進(jìn)、承攬衛(wèi)星發(fā)射任務(wù)最多、具備發(fā)射多型號(hào)衛(wèi)星能力的新型航天器發(fā)射場(chǎng)，主要承擔(dān)地球同步軌道衛(wèi)星，通信、廣播、氣象衛(wèi)星等試驗(yàn)發(fā)射和應(yīng)用發(fā)射任務(wù)。太原衛(wèi)星發(fā)射中心文昌衛(wèi)星發(fā)射中心發(fā)射了中國(guó)第一顆太陽(yáng)同步軌道氣象衛(wèi)星“風(fēng)云一號(hào)”，第一顆中巴“資源一號(hào)”衛(wèi)星，第一顆海洋資源勘察衛(wèi)星等中國(guó)首個(gè)濱海發(fā)射基地，也是世界上為數(shù)不多的低緯度發(fā)射場(chǎng)之一。例題：用火箭發(fā)射人造衛(wèi)星，假設(shè)最后一節(jié)火箭的燃料用完后，火箭殼體和衛(wèi)星一起以速度

繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。已知衛(wèi)星質(zhì)量M=500kg，最后一節(jié)火箭殼體的質(zhì)量m=100kg，某時(shí)刻火箭殼體與衛(wèi)星分離，分離時(shí)衛(wèi)星與火箭殼體沿軌道切線(xiàn)方向的相對(duì)速度

，試分析計(jì)算：（1）分離后衛(wèi)星的速度是多大？（2）火箭殼體的速度是多大？（以地面為參考系）條件判斷：由于衛(wèi)星與火箭殼體分離時(shí)間很短，重力等作用引起的動(dòng)量變化與它們各自在分離前后具有的動(dòng)量相比可以忽略不計(jì)，故衛(wèi)星與火箭殼體分離時(shí)近似視為動(dòng)量守恒。衛(wèi)星質(zhì)量M=500kg，最后一節(jié)火箭殼體的質(zhì)量m=100kg分離前：火箭殼體和衛(wèi)星分離時(shí)：衛(wèi)星與火箭殼體沿軌道切線(xiàn)方向的相對(duì)速度

試分析計(jì)算：（1）分離后衛(wèi)星的速度是多大？（2）火箭殼體的速度是多大？（以地面為參考系）解：設(shè)分離時(shí)衛(wèi)星速度方向?yàn)檎较?，分離后衛(wèi)星的速度為v1，火箭殼體的速度為v2，由動(dòng)量守恒，有

（m+M）v=mv2+Mv1

三、人船模型物理情景：如圖所示，有一只小船停在靜水中，船上一人從船頭走到船尾．如果人的質(zhì)量m＝60kg，船的質(zhì)量M＝120kg，船長(zhǎng)為l＝3m，則船在水中移動(dòng)的距離是多少？(水的阻力不計(jì))

人動(dòng)船動(dòng)，人停船停；人快船快，人慢船慢。速度在時(shí)間上的累積即為位移：如圖所示，設(shè)船后退的距離為x，人相對(duì)地面運(yùn)動(dòng)的距離為l－x。

“人船模型”是利用平均動(dòng)量守恒求解的一類(lèi)問(wèn)題，解決這類(lèi)問(wèn)題應(yīng)注意：(1)適用條件：①系統(tǒng)由兩個(gè)物體組成且相互作用前靜止，系統(tǒng)總動(dòng)量為零；②在系統(tǒng)內(nèi)發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中至少有一個(gè)方向的動(dòng)量守恒(如水平方向或豎直方向)．(2)畫(huà)草圖：解題時(shí)要畫(huà)出各物體的位移關(guān)系草圖，找出各長(zhǎng)度間的關(guān)系，注意兩物體的位移是相對(duì)同一參考系的位移．三、人船模型四、反沖現(xiàn)象的應(yīng)用與防止農(nóng)田、園林的灌溉裝置能夠一邊噴水一邊旋轉(zhuǎn)，這是因?yàn)閲娍诘某蚵杂衅?，水從噴口射出時(shí)，噴管因反沖而旋轉(zhuǎn)。用槍射擊時(shí)，子彈向前飛去，槍身發(fā)生反沖向后運(yùn)動(dòng)，槍身的反沖會(huì)影響射擊的準(zhǔn)確性，所以用步槍射擊時(shí)要把槍身抵在肩部，以減少反沖的影響。課堂小結(jié)一、反沖（概念、特點(diǎn)）二、火箭的發(fā)射三、人船模型四、反沖現(xiàn)象的應(yīng)用與防止

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第一章

第四節(jié)

動(dòng)量守恒定律的應(yīng)用（2）答疑習(xí)題講解1.一火箭噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)每次噴出m＝200g的氣體，氣體離開(kāi)發(fā)動(dòng)機(jī)噴出時(shí)的速度v＝1000m/s。設(shè)火箭質(zhì)量M＝300kg，發(fā)動(dòng)機(jī)每秒鐘噴氣20次。(1)當(dāng)?shù)谌螄姵鰵怏w后，火箭的速度多大？(2)運(yùn)動(dòng)第1s末，火箭的速度多大？解析：(1)設(shè)噴出三次氣體后火箭的速度為v3，以火箭和噴出的三次氣體為研究對(duì)象，由動(dòng)量守恒定律得：(M－3m)v3－3mv＝0(2)發(fā)動(dòng)機(jī)每秒鐘噴氣20次，以火箭和噴出的20次氣體為研究對(duì)象，由動(dòng)量守恒定律得

：(M－20m)v20－20mv＝02.如圖所示，大氣球質(zhì)量為100kg，載有質(zhì)量為50kg的人，靜止在空氣中距地面20m高的地方，氣球下方懸一根質(zhì)量可忽略不計(jì)的繩子，此人想從氣球上沿繩慢慢下滑至地面，為了安全到達(dá)地面，則這繩長(zhǎng)至少應(yīng)為(可以把人看做質(zhì)點(diǎn))()A．10m

B．30mC．40m

D．60m解析：人與氣球組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒，設(shè)人的速度為v1，氣球的速度為v2，運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t.以人與氣球組成的系統(tǒng)為