反冲运动火箭2

16.5反冲运动火箭

why?把气球吹满气，猛一松手，会出现什么情形呢？实验章鱼乌贼

你知道章鱼，乌贼怎样游泳吗？

它们游泳时运用了什么原理呢？

一个物体在内力的作用下分裂为两个部分，一部分向某一方向运动另一部分必然向相反的方向运动。这个现象叫做反冲。1.

定义：一、反冲运动2.

要点：内力作用下b.一个物体分为两个部分c.两部分运动方向相反3.物理原理：作用前：

P=0作用后:

P'=mv+MV根据动量守恒定律：

P'=P即

mv+MV=0故有：V=−(m/M)v负号就表示作用后的两部分运动方向相反遵循动量守恒定律灌溉喷水器二、反冲运动的运用水流入口漩涡叶片水流出口导向叶片水流

反击式水轮机是大型水力发电站应用最广泛的水轮机。它是靠水流的反冲作用旋转的。我国早在70年代就能生产转轮直径5.5米，质量110吨，最大功率达30万千瓦的反击式水轮机。

喷气式飞机通过连续不断地向后喷射高速燃气，可以得到超过音速的飞行速度。法国“幻影”2000中国新型自行榴弹炮止退犁（火炮缓冲器）火箭

我国早在宋代就发明了火箭，在箭支上扎个火药筒，火药筒的前端是封闭的，火药点燃后生成的燃气以很大的速度向后喷出，火箭由于反冲而向前运动。三、火箭

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。

当火箭推进剂燃烧时，从尾部喷出的气体具有很大的动量，根据动量守恒定律，火箭获得大小相等，方向相反的动量，因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．火箭中国1232年开封府战役中使用的大火箭——“飞火枪”火箭及其结构示意图火箭能为我们做些什么呢？发射人造地球卫星运送载人飞船运载空间站运载探测器火箭能为我们做些什么呢？

设火箭在Δt时间内喷射燃气的质量是Δm，喷出燃气的速度是u，喷出燃气后火箭的质量是m。设法算火箭在一次喷气后增加的速度Δv。（忽略阻力和重力的影响）思考与讨论解：以喷气前的火箭为参考系。喷气前火箭的动量为0，喷气之后火箭的动量为mΔv，燃气的动量为Δmu，根据动量守恒定律，喷气后火箭和燃气的总动量仍然是0，所以mΔv+Δmu=0可以看出火箭所获得的速度与哪些因素有关?（1）u越大，Δm/m越大火箭获得的速度越大。（2）现代火箭的喷气速度在2000—4000m/s。（3）火箭起飞时的质量与火箭除去燃料外的壳体质量之比叫做火箭的质量比，这个参数一般小于10。

解决办法：要提高喷气速度，就要使用高质量的燃料，目前常用的液体燃料是液氢，用液氧做氧化剂。目前的技术条件下，要发射人造卫星，用一级火箭还不能达到所需的速度，必须用多级火箭。人船模型及其应用

【例1】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，若不计水的阻力，当人从船头走到船尾的过程中，船和人相对地面的位移各是多少？

解：气球对地移动的平均速度为

（l－h）/t，人对地移动的平均速度为－h/t（以向上为正方向）由动量守恒定律M（l－h）/t－mh/t=0【例2】载人气球原静止于高h的高空，气球质量为M，人的质量为m．若人沿绳梯滑至地面，则绳梯至少为多长？课堂练习

1.一静止的质量为M的原子核，以相对地的速度v放射出一质量为m的粒子后，原子核剩余部分的速度大小为（

）ABCDB2.装有炮弹的火炮总质量为m1，炮弹的质量为m2，炮弹射出炮口时对地的速率为v0，若炮管与水平地面的夹角为θ，则火炮后退的速度大小为（设水平地面光滑）（）C

3.如图所示，设质量为M的导弹运动到空中最高点时速度为V，突然炸成两块，质量为m的一块以速度v沿V的方向飞去，则另一块的运动()

A．一定沿V的方向飞去

B．一定沿V的反方向飞去

C．不可能做自由落体运动

D．以上说法都不对D4.在沙堆上有一木块，M=5Kg,木块上放一爆竹，质量为m=0.10Kg,点燃后木块陷入沙中5cm,若沙对木块运动的阻力恒为58N，不计火药质量和空气阻力，求爆竹上升的最大高度？h=1.7m

5.如图所示，一质量为ml的半圆槽体A，A槽内外皆光滑，将A置于光滑水平面上，槽半径为R.现有一质量为m2的光滑小球B由静止沿槽顶滑下，设A和B均为弹性体，且不计空气阻力，求槽体A向一侧滑动的最大距离．

解析:系统在水平方向上动量守恒,当小球运动到糟的最右端时,糟向左运动的最大距离设为s1,则m1s1=m2s2,又因为s1＋s2=2R,所以6.某人在一只静止于水面的小船上练习