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2019-2020年高一物理 七 反沖運動 火箭學案 【知識要點】 物體向某一方向高速噴射出大量的液體、氣體或彈射出一個小物體，從而使物體本身獲得一反向速度的現(xiàn)象，叫反沖運動 在反沖現(xiàn)象中，系統(tǒng)所受的合外力一般不為零； 反沖運動中如果屬于內(nèi)力遠遠大于外力的情況，可以認為反沖運動中系統(tǒng)動量守恒。 【思維拓展】 灌溉噴水器、反擊式水輪機、噴氣式飛機、火箭等都是反沖的重要應(yīng)用. 解釋： 灌溉噴水器，水從彎管的噴嘴噴出，彎管因反沖而旋轉(zhuǎn)，自動地改變噴水方向 反擊式水輪機：水從轉(zhuǎn)輪葉片流出時，轉(zhuǎn)軸由于反沖而旋轉(zhuǎn)，帶動發(fā)電機發(fā)電。 噴氣式飛機和火箭：它們靠尾部噴出氣流的反沖作用而獲得很大的速度。 槍射擊：子彈向前飛去，槍身向后發(fā)生反沖，槍身的反沖會影響射擊的準確性，所以用步槍射擊時要把槍身抵在肩部，以減少反沖的影響 【綜合創(chuàng)新】 在火箭發(fā)射過程中，由于內(nèi)力遠大于外力，所以動量守恒.發(fā)射前的總動量為零，發(fā)射后的總動量為（以火箭的速度方向為正方向） 則 分析得到：燃料燃盡時火箭獲得的最終速度由噴氣速度及質(zhì)量比所決定 【解題導航】 1．水平方向射擊的大炮，炮身重450 kg，炮彈重為5kg，炮彈射擊的速度是450 m/s，射擊后炮身后退的距離是45cm，則炮受地面的平均阻力為多大？ 2．一實驗火箭噴氣發(fā)動機每次噴出氣m=200g的氣體，噴出氣體相對地面的速度vo=1000m/s，設(shè)火箭最初總質(zhì)量M=300kg，發(fā)動機每秒噴氣20次，在不考慮地球引力及空氣阻力的情況下，火箭1s末的速度多大？ 【跟蹤反饋】 ※ 識記理解 1．下列現(xiàn)象屬于反沖現(xiàn)象的是 ： （ ） A．噴氣式飛機的運動 B．直升飛機的運動 C．火箭的運動 D．反擊式水輪機的運動 2．一個靜止的、質(zhì)量為M的不穩(wěn)定的原子核，當它放射出質(zhì)量為m、速度為v的粒子后，原子核剩余部分的速度是： （ ） A． B． C． D． ※ 鞏固運用 3． 向空中發(fā)射一物體，不計空氣阻力，當此物體的速度恰好沿水平方向時，炸裂成a、b兩塊，若質(zhì)量較大的a塊的速度方向仍沿原來的方向，則： （ ） A．b的速度方向一定與原來的方向相反 B．從炸裂到落地的這段時間里，a飛行的距離一定比b大 C．a(chǎn)、b一定同時到達水平地面 D．在炸裂過程中，a、b受到爆炸力的沖量一定相等 4．質(zhì)量為M的木塊在光滑的水平面上以速度v1向右運動，質(zhì)量為m的子彈以速度v2水平向左射入木塊（子彈留在木塊內(nèi)）。要使木塊停下來，必須發(fā)射的子彈數(shù)目為 （ ） A． B． C． D． 5．質(zhì)量為100kg的小船載有質(zhì)量分別為m1=40kg，m2=60kg的兩個人靜止在船上，當兩人從小船兩頭均以4 m/s（相對于地面）的速度反向水平躍入水中，這時船的速度大小方向如何？ ※ 拓展遷移 6. 總質(zhì)量為M的火箭豎直向上發(fā)射，每次噴出氣體的質(zhì)量為m，假設(shè)相對于地面的速度均為v，則：噴出1次氣體后，火箭獲得速度的大小是多大？ 噴出2次氣體后，火箭獲得多大的速度？ 若1秒內(nèi)火箭噴出n次氣體，那么1秒末火箭的速度是多大？