还剩3页未读,继续阅读
文本内容:
反冲现象火箭
1.6学习目标会应用动量守恒定律解决有关反冲运动的问题;
1.知道火箭的原理及应用
2.重点反冲运动的处理难点火箭的原理知识点
一、反冲运动
1.定义一个静止的物体在内力的作用下分为两部分,一部分向某个方向运动,另外一个部分必然向相反方向运动,这个现象叫反冲运动
2.三个特点
(1)两部分在内力作用下向相反方向运动
(2)内力往往远大于外力或在某一方向上内力远大于外力,所以系统动量守恒或在某一方向动量守恒
(3)系统的机械能增加,因为有其他形式的能转化为机械能宇航员进行无绳太空漫步时,喷气背包喷出的气体控制其运动【题1】下列几种运动模型不属于反冲现象的是【题2】以下实例中不是利用反冲现象的是••AA..当枪发射子弹时,枪身会同时向后运动就鱼将吸入的水喷出,B.乌贼旧向式前大炮喷斜水向从上发而射使炮弹自己向后游动习武之人扭转身体侧面卧倒快看的向外游窜C.火箭中的火药燃烧向下喷气推动自身向上运动D.战斗机在紧急情况下抛出副油箱以提高机身的灵活性
3.反冲运动遵循的规律一动量守恒定律
4.分析反冲运动应该注意的两个问题
(1)速度的方向性对于原来静止的整体,在列动量守恒方程时,可任意规定某一部分的运动方向为正方向,则反方向的另一部分的速度就要取负值
(2)速度的相对性反冲问题中,若已知相互作用的两物体的相对速度,由于动量守恒定律中要求速度为对同一参考系的速度,通常为对地的速度因此应先将相对速度转换成对地的速度后,再列动量守恒定律方程
(3)变质量问题在反冲运动中,由于原来的物体分为两部分(或多个部分),这样,对于原来的物体质量发生变化
5.反冲运动的应用及防止()应用农田、园林的喷灌装置利用反冲使水从喷口喷出时,一边喷水一边旋转1()防止用枪射击时,由于枪身的反冲会影响射击的准确性,所以用步枪射击时要把枪身抵在肩部,以2减少反冲的影响【题3】(多选)光滑水平面上放有一上表面光滑、倾角为的斜面体4斜面体质量为、底边长为如图所示将一质量为〃、可视为质点的滑块从斜面的顶端由静止释放,滑块经过时间,刚好滑到斜面L,28B底端此过程中斜面对滑块的支持力大小为则下列说法中正确的是Bv,A.F^=mgcos a滑块下滑过程中支持力对的冲量大小为歹浦B.5滑块下滑的过程中、组成的系统动量守恒C.8A8D.此过程中斜面体向左滑动的距离为M+m【题4】如图,反冲小车静止放在水平光滑玻璃上,点燃酒精,水蒸气将橡皮塞水平喷出,小车沿相反方向运动如果小车运动前的总质量水平喷出的橡皮塞的质量〃(水蒸气质量忽略不计)M=3kg,2=
0.1kg
(1)若橡皮塞喷出时获得的水平速度u=
2.9m/s,求小车的反冲速度?
(2)若橡皮塞喷出时速度大小不变,方向与水平方向成60角,求小车的反冲速度?(小车一直在水平方向运动)[题5]课外科技小组制作一只“水火箭”,用压缩空气压出水流使火箭运动假如喷出的水流速度为10m/s(对地),水流流量保持启动前火箭的总质量为则启动末火箭的速度可达到多少?
2.0x10-4m3/s,
1.4kg2s(已知火箭沿水平方向运动时轨道的阻力不计,水的密度/水)=1x103kg/m3知识点
二、火箭
1.火箭现代火箭是指一种靠喷射高温高压燃气获得反作用力向前推进的飞行器
2.火箭的工作原理火箭是利用了反冲原理当火箭推进剂燃烧时;从尾部喷出的高速气体具有很大Ami/的动量,根据动量守恒定律,即△什A〃2〃=0,解得△尸--火箭获得大小相等、方向相反的动量因m而发生连续的反冲现象,随着推进剂的消耗,火箭的质量逐渐减小,加速度不断增大,当推进剂燃尽时,火箭即以获得的速度沿着预定的空间轨道飞行
3.影响火箭速度大小的因素根据△尸-包竺可知,火箭性能参数与喷气速度〃和火箭质量比△”有mm关
(1)喷气速度现代液体燃料火箭的喷气速度约为
2.5km/s,提高到〃在2000〜4000m/s需很高的技术水平
(2)质量比火箭开始飞行时的质量与火箭除燃料外的箭体质量之比,现代火箭能达到的质量比不超过10o
4.分析火箭类问题应注意的三个问题()火箭在运动过程中,随着燃料的燃烧,火箭本身的质量不断减小,故在应用动量守恒定律时,必须取1在同一相互作用时间内的火箭和喷出的气体为研究对象注意反冲前、后各物体质量的变化
(2)明确两部分物体初、末状态的速度的参考系是否为同一参考系,如果不是同一参考系要设法予以转换,一般情况要转换成对地的速度
(3)列方程时要注意初、末状态动量的方向
5.现代火箭的主要用途利用火箭作为运载工具,例如发射探测仪器、常规弹头和核弹头、人造卫星和宇宙飞船等【题6】如图所示,一枚火箭搭载着卫星以速率物进入太空预定位置,由控制系统使箭体与卫星分离已知前部分的卫星质量为加,后部分的箭体质量为分离后箭体以速率以沿火箭原方向飞行,若忽略空气阻力m2,及分离前后系统质量的变化,则分离后卫星的速率为VIVQ—A V—»V1—»2三三三I ID D)2Hl2A.Vo-V2B.Vo+v2C.Vo-D.w+肃(Vo—V2)【题7】一个宇航员连同装备的总质量为在空间跟飞船相距处相对飞船处于静止状态,他带100kg,45m有一个装有氧气的贮氧筒,贮氧筒上有一个可以使氧气以的速度喷出的喷嘴宇航员必须向着跟
0.5kg50m/s返回飞船方向相反的方向释放氧气,才能回到飞船上,同时又必须保留一部分氧气供他在返回飞船的途中呼吸,已知宇航员呼吸的耗氧率为乂一试问瞬间喷出多少氧气,宇航员才能安全返回飞船?
2.5104kg/s,【题8】一火箭喷气式发动机每次喷出根的气体,气体离开发动机喷出时的速度(相对=200g u=l000m/s地面),设火箭质量发动机每秒喷气次求当经过三次气体喷出后,火箭的速度?30kg,20知识点
三、反冲运动的应用一一“人船模型”的处理方法
1.“人船模型”问题的特征两个原来静止的物体发生相互作用时,若所受外力的矢量和为零,则动量守恒在相互作用的过程中,任一时刻两物体的速度大小之比等于质量的反比这样的问题归为“人船模型”问题
2.处理“人船模型”问题的关键
(1)利用动量守恒,确定两物体速度关系,再确定两物体通过的位移的关系由于动量守恒,所以任一时刻系统的总动量为零,动量守恒式可写成加力=牝也的形式(环、以为两物体的瞬时速率),表明任意时刻的瞬时速率都与各物体的质量成反比所以全过程的平均速度也与质量成反比进而可得两物体的位移大小与各物体的质量成反比,即管2=X2m\
(2)解题时要画出各物体的位移关系草图,找出各长度间的关系
(3)适用条件一“人船模型”是利用平均动量守恒求解的一类问题
①系统由两个物体组成且相互作用前静止,系统总动量为零
②在系统内发生相对运动的过程中至少有一个方向的动量守恒,注意两物体的位移是相对同一参考系的位移
3.“人船模型”的推论x\m2的反比,即X2mi()运动特点人动船动,人停船停,人快船快,人慢船慢,人左船右,人、船位移比等于它们质量1即人、船大小与人运动时间和运动状态无关x x
(3)由上面可得上=U,人、船的位移(在系统满足动量守恒的方向上的位移)与质量成反比%船m【题9】有一只小船停在静水中,船上一人从船头走到船尾.如果人的质量加船的质量加==60kg,船长为则船在水中移动的距离是多少?(水的阻力不计)120kg,/=3m,【题10】一个质量为】=的人抓在一只大气球下方,气球下面有一根长绳气球和长绳的总质量m50kg为长绳的下端刚好和水平面接触当静止时人离地面的高度为如果这个人开始沿绳向g=20kg,/7=5m下滑,当他滑到绳下端时,他离地面高度是(可以把人看作质点)A.5m B.
3.6m C.
2.6m D.8m。
个人认证
优秀文档
获得点赞 0