人教版(新教材)高中物理選擇性必修1學(xué)案4：1 6 反沖現(xiàn)象 火箭

人教版（新教材）高中物理選擇性必修第一冊(cè)PAGEPAGE11.6反沖現(xiàn)象火箭〖學(xué)習(xí)目標(biāo)〗1.知道反沖運(yùn)動(dòng)的原理，會(huì)應(yīng)用動(dòng)量守恒定律解決有關(guān)反沖運(yùn)動(dòng)的問題.2.知道火箭的原理及其應(yīng)用.〖考點(diǎn)剖析〗一、反沖(1)定義：如果一個(gè)靜止的物體在內(nèi)力的作用下分裂為兩個(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)．這個(gè)現(xiàn)象叫做反沖。(2)特點(diǎn)：內(nèi)力遠(yuǎn)大于外力，且內(nèi)力對(duì)兩部分物體做正功，機(jī)械能增加；是物體間作用力與反作用力產(chǎn)生的效果。(3)規(guī)律：遵循動(dòng)量守恒定律且為零。(4)反沖與碰撞的區(qū)別:碰撞機(jī)械能不變或者損失;反沖則是將其他形式的能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。(多選)下列屬于反沖運(yùn)動(dòng)的是()A．噴氣式飛機(jī)的運(yùn)動(dòng) B．直升機(jī)的運(yùn)動(dòng)C．火箭的運(yùn)動(dòng) D．反擊式水輪機(jī)的運(yùn)動(dòng)一個(gè)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，原子核剩余部分的速度為()A．－v B.eq\f(－mv,M－m)C.eq\f(－mv,m－M) D.eq\f(－mv,M)假設(shè)一個(gè)人靜止于完全光滑的水平冰面上，現(xiàn)欲離開冰面，下列方法中可行的是()A．向后踢腿 B．手臂向后甩C．在冰面上滾動(dòng) D．脫下外衣水平拋出如圖所示，船靜止在平靜的水面上，船前艙有一抽水機(jī)把前艙的水均勻的抽往后艙，不計(jì)水的阻力，下列說法中正確的是()A．若前后艙是分開的，則前艙將向后加速運(yùn)動(dòng)B．若前后艙是分開的，則前艙將向前加速運(yùn)動(dòng)C．若前后艙不分開，則船將向后加速運(yùn)動(dòng)D．若前后艙不分開，則船將向前加速運(yùn)動(dòng)人坐在船上，船靜止在水面上，人水平向東拋出一個(gè)質(zhì)量為m的物體后，人、船向西運(yùn)動(dòng)．已知拋出的物體的動(dòng)能為E0，則人、船的動(dòng)能為(人、船和物體的總質(zhì)量為m′)()A．E0 B.eq\f(m,m′)E0C.eq\f(m,m′－m)E0 D.eq\f(m′m,m′－m2)E0二、火箭(1)火箭的工作原理：高溫、高壓燃?xì)鈴奈膊繃姽苎杆賴姵?，使火箭獲得向前的速度，內(nèi)力遠(yuǎn)大于系統(tǒng)所受重力及阻力，故可應(yīng)用動(dòng)量守恒定律。(2)一般選取火箭本身和在相互作用的時(shí)間內(nèi)噴出的全部氣體為研究對(duì)象，取相互作用的整個(gè)過程為研究過程，運(yùn)用動(dòng)量守恒的觀點(diǎn)解決問題．運(yùn)送人造地球衛(wèi)星的火箭開始工作后，火箭做加速運(yùn)動(dòng)的原因是()A．燃料燃燒推動(dòng)空氣，空氣反作用力推動(dòng)火箭B．火箭發(fā)動(dòng)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(dòng)火箭C．火箭吸入空氣，然后向后排出，空氣對(duì)火箭的反作用力推動(dòng)火箭D．火箭燃料燃燒發(fā)熱，加熱周圍空氣，空氣膨脹推動(dòng)火箭將靜置在地面上、質(zhì)量為M(含燃料)的火箭模型點(diǎn)火升空，在極短時(shí)間內(nèi)以相對(duì)地面的速度v0豎直向下噴出質(zhì)量為m的熾熱氣體．忽略噴氣過程重力和空氣阻力的影響，則噴氣結(jié)束時(shí)火箭模型獲得的速度大小是()A.eq\f(m,M)v0B.eq\f(M,m)v0C.eq\f(M,M－m)v0D.eq\f(m,M－m)v0一火箭噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)每次噴出m＝200g的氣體，氣體離開發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)速度v＝1000m/s，設(shè)火箭質(zhì)量M＝300kg，發(fā)動(dòng)機(jī)每秒噴氣20次，求：(1)當(dāng)?shù)?次氣體噴出后，火箭的速度為多大？(2)運(yùn)動(dòng)第1s末，火箭的速度為多大？最近,我國(guó)為“長(zhǎng)征九號(hào)”研制的大推力新型火箭發(fā)動(dòng)機(jī)聯(lián)試成功,這標(biāo)志著我國(guó)重型運(yùn)載火箭的研發(fā)取得突破性進(jìn)展。若某次實(shí)驗(yàn)中該發(fā)動(dòng)機(jī)向后噴射的氣體速度約為3km/s,產(chǎn)生的推力約為4.8×106N,則它在1s時(shí)間內(nèi)噴射的氣體質(zhì)量約為()A.1.6×102kg B.1.6×103kg C.1.6×105kg D.1.6×106kg三、“人船模型”“人船”模型的特點(diǎn)和遵循規(guī)律(1)兩物體滿足動(dòng)量守恒定律：m1v1－m2v2＝0，也有m1x1－m2x2＝0(2)運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)：人動(dòng)船動(dòng)，人靜船靜，人快船快，人慢船慢，人左船右；人船位移比等于它們質(zhì)量的反比；人船的速度(平均速度或瞬時(shí)速度)比等于它們質(zhì)量的反比，即eq\f(x1,x2)＝eq\f(v1,v2)＝eq\f(m2,m1).(3)應(yīng)用上述關(guān)系時(shí)要注意一個(gè)問題：即公式中v和x一般都是相對(duì)地面而言的．10.長(zhǎng)為L(zhǎng)、質(zhì)量為M的小船停在靜水中，一個(gè)質(zhì)量為m的人立在船頭，若不計(jì)水的阻力和空氣阻力，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？11.如圖所示，質(zhì)量為M的氣球下掛著長(zhǎng)為L(zhǎng)的繩梯，一質(zhì)量為m的人站在繩梯的下端，人和氣球靜止在空中，人從繩梯的下端往上爬到頂端時(shí)，人和氣球相對(duì)于地面移動(dòng)的距離分別是多少？(不計(jì)空氣阻力)四、流體問題12.某游樂園入口旁有一噴泉,噴出的水柱將一質(zhì)量為M的卡通玩具穩(wěn)定地懸停在空中。為計(jì)算方便起見,假設(shè)水柱從橫截面積為S的噴口持續(xù)以速度v0豎直向上噴出;玩具底部為平板(面積略大于S);水柱沖擊到玩具底板后,在豎直方向水的速度變?yōu)榱?在水平方向朝四周均勻散開。忽略空氣阻力。已知水的密度為ρ,重力加速度大小為g。求(1)噴泉單位時(shí)間內(nèi)噴出的水的質(zhì)量;(2)玩具在空中懸停時(shí),其底面相對(duì)于噴口的高度。13.如圖所示，由噴泉中噴出的水柱，把一個(gè)質(zhì)量為M的垃圾桶倒頂在空中，水以速率v0、恒定的質(zhì)量增率(即單位時(shí)間噴出的質(zhì)量)eq\f(Δm,Δt)從地下射向空中.求垃圾桶可停留的最大高度.(設(shè)水柱噴到桶底后以相同的速率反彈)

▁▃▅▇█參*考*答*案█▇▅▃▁1.〖答案〗ACD2.〖答案〗B3.〖答案〗D4.〖答案〗B5.〖答案〗C6.〖答案〗B7.〖答案〗D8.〖答案〗(1)2m/s;(2)13.5m/s.9.〖答案〗B10.〖答案〗x1＝eq\f(M,M＋m)L，x2＝eq\f(m,M＋m)L