高中物理选修35导学案第16章第5节反冲运动火箭

第十六章动量守恒定律第5节反冲运动【学习目标】1.了解反冲运动的概念及反冲运动的一些应用.2.理解反冲运动的原理，能够应用动量守恒定律解决反冲运动问题.3.了解的工作原理及打算最终速度大小的因素.【使用说明与学法指导】1．依据课标要求及学习目标，15分钟仔细研读课本并完成预习案，20分钟完成探究案。2．将你预习中的疑问填在“我的疑问〞，预备在课堂上组内争论.【预习案】一、反冲[导学探究]法国幻影2000喷气式飞机通过连续不断地向后喷射高速燃气，利用反冲作用可以得到超过声速的飞行速度.请思索以下问题：(1)反冲运动的受力有什么特点？(2)反冲运动过程中系统的动量、机械能有什么变化？[学问梳理]对反冲运动的理解(1)定义：假如一个静止的物体在________的作用下分裂为两个局部，一局部向某个方向运动，另一局部必定向________的方向运动.这个现象叫做反冲.(2)反冲运动的特点：是物体间作用力与反作用力产生的效果.(3)反冲运动的条件：①系统____________或________________.②内力远大于________.③某一方向上不受外力或所受合外力为零.(4)反冲运动遵循的规律：反冲运动遵循____________.[即学即用](多项选择)以下属于反冲运动的是()A.喷气式飞机的运动B.直升机的运动C.的运动D.还击式水轮机的运动二、[导学探究](1)飞行利用了怎样的工作原理？在分析运动问题时可否应用动量守恒定律？(2)设放射前的总质量是M，燃料燃尽后的质量为m，燃气的喷射速度为v，试求燃料燃尽后飞行的最大速度v′.(3)分析提高飞行速度的可行方法.[学问梳理](1)的工作原理：利用________运动，燃料燃烧产生的高温、高压燃气从________喷管快速喷出，使获得________的速度.(2)燃料燃尽时获得的最大速度由__________和__________(起飞时的质量与除燃料外的箭体质量之比)两个因素打算.(3)喷气属于________类问题，是________________的重要应用.在运动的过程中，随着燃料的消耗，本身的质量不断减小，对于这一类的问题，可选取本身和在相互作用的时间内喷出的全部气体为争论对象，取相互作用的整个过程为争论过程，运用动量守恒的观点解决问题.[即学即用](多项选择)实行以下哪些措施有利于增加的飞行速度()A.使喷出的气体速度增大B.使喷出的气体温度更高C.使喷出的气体质量更大D.使喷出的气体密度更小三、“人船模型〞探究[导学探究](1)两位两学在公园里划船，当小船离码头大约1.5m左右时，有一位同学心想：自己在体育课上立定跳远的成果从未低于2m，跳到岸上肯定没有问题.于是她纵身一跳，结果却掉到了水里(如图1所示)，她为什么不能如她所想的那样跳到岸上呢？(不计水的阻力)图1(2)如图2甲所示，人在漂移在水面上的小船上行走，小船同时向着相反的方向运动，其简化运动如图乙.(不考虑船受到水的阻力)图2①“人船模型〞遵循什么规律？人的速度和船的速度有什么关系？②人和船的位移有什么关系？[学问梳理]“人船〞模型的特点和遵循规律(1)两物体满意动量守恒定律：m1v1－m2v2＝0，也有m1x1－m2x2＝0(2)运动特点：人动船____，人静船____，人快船______，人慢船______，人左船______；人船位移比等于它们质量的________；人船的速度(平均速度或瞬时速度)比等于它们质量的________，即(3)应用上述关系时要留意一个问题：即公式中v和x一般都是相对________而言的.[即学即用](多项选择)一人从停靠在码头边的船上往岸上跳，假设该船的缆绳并没拴在码头上，那么以下说法中正确的选项是()A.船质量越小，人越难跳上岸B.人跳动时相对船的速度大于相对地的速度C.船质量越大，人越难跳上岸D.人跳动相对船的速度等于相对地的速度我的疑问探究案【探究案】探究一、反冲运动的应用例1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.假如小车的总质量M＝3kg，水平喷出的橡皮塞的质量m＝0.1kg.(1)假设橡皮塞喷出时获得的水平速度v＝2.9m/s，求小车的反冲速度；(2)假设橡皮塞喷出时速度大小不变，方向与水平方向成60°角，小车的反冲速度又如何(小车始终在水平方向运动)?针对训练一个静止的质量为M的不稳定原子核，当它放射出质量为m、速度为v的粒子后，原子核剩余局部的速度为()A.－v B.C. D.探究二、问题的分析例2一喷气发动机每次喷出m＝200g的气体，气体离开发动机时速度v＝1000m/s，设质量M＝300kg，发动机每秒喷气20次，求：(1)当第3次气体喷出后，的速度为多大？(2)运动第1s末，的速度为多大？例3如图3所示，长为L、质量为M的小船停在静水中，一个质量为m的人站在船头，假设不计水的阻力，当人从船头走到船尾的过程中，船和人对地面的位移大小各是多少？图3【训练案】一、选择题(1～9为单项选择题，10为多项选择题)1.关于反冲运动的说法中，正确的选项是()m1的质量要小于剩下的质量m2才能获得反冲m1大于剩下的质量m2，那么m2的反冲力大于m1所受的力C.反冲运动中，牛顿第三定律适用，但牛顿其次定律不适用2.小车上装有一桶水，静止在光滑水平地面上，如图1所示，桶的前、后、底及侧面各装有一个阀门，分别为S1、S2、S3、S4(图中未画出)，要使小车向前运动，可采纳的方法是()图112343.如图2所示，船静止在安静的水面上，船前舱有一抽水机把前舱的水匀称的抽往后舱，不计水的阻力，以下说法中正确的选项是()图2A.假设前后舱是分开的，那么前舱将向后加速运动B.假设前后舱是分开的，那么前舱将向前加速运动C.假设前后舱不分开，那么船将向后加速运动D.假设前后舱不分开，那么船将向前加速运动4.运送人造地球卫星的开头工作后，做加速运动的缘由是()A.燃料燃烧推动空气，空气反作用力推动B.发动机将燃料燃烧产生的气体向后喷出，气体的反作用力推动C.吸入空气，然后向后排出，空气对的反作用力推动D.燃料燃烧发热，加热四周空气，空气膨胀推动5.如图3所示，一辆小车静置于光滑水平面上，车的左端固定有一个水平弹簧枪，车的右端有一个网兜.假设从弹簧枪中放射出一粒弹丸，弹丸恰好能落入网兜中.从弹簧枪放射弹丸以后，以下说法中正确的选项是()图3B.小车先向左运动又向右运动，最终回到原位置停下D.小车先向左运动，后向右运动，最终保持向右匀速运动180kg的小船漂移在静水中，当人从船尾走向船头时，小船也发生了移动，忽视水的阻力，以下是某同学利用有关物理学问分析人与船相互作用过程时所画出的草图(如下图)，图中虚线局部为人走到船头时的情景，(人的质量小于小船的质量)请用有关物理学问推断以下图中所描述物理情景正确的选项是()x，假设他站在船头要跳上距离在L远处的平台上，水对船的阻力不计，如图4所示.那么()图4L＜x，他肯定能跳上平台L＜x，他有可能跳上平台L＝x，他肯定能跳上平台L＝x，他有可能跳上平台8.如图5所示，一个倾角为α的直角斜面体静置于光滑水平面上，斜面体质量为M，顶端高度为h，今有一质量为m的小物体，沿光滑斜面下滑，当小物体从斜面顶端自由下滑究竟端时，斜面体在水平面上移动的距离是()图5A.eq\f(mh,M＋m) B.eq\f(Mh,M＋m)C.eq\f(mhcotα,M＋m) D.eq\f(Mhcotα,M＋m)×103kg.每秒钟喷出气体的质量为200kg.假设要使获得20.2m/sA.700m/s B.800m/sC.900m/s D.1000m/s“人在船上走〞模型.该同学到试验室里，将一质量为M的滑块置于长为Lm的蜗牛置于滑块的一端，在食物的诱惑下，蜗牛从该端移动到另一端.下面说法正确的选项是()A.只有蜗牛运动，滑块不运动eq\f(M,M＋m)Leq\f(M,m)倍L二、非选择题m＝60kg，船的质量M＝120kg，船长为l＝3m，那么船在