反冲现象火箭学案高二上学期物理人教版选择性

反冲现象火箭【必备知识】1.定义：根据动量守恒定律，一个______的物体在______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______的方向运动，这个现象叫做反冲现象。2.特点：(1)不同部分在_______作用下，向______方向运动；(2)内力______外力，动量守恒(3)其它能量转化为________，________增加如图所示，在火箭向后喷气的极短时间内，内力远大于外力，可近似认为动量守恒，设喷出燃气后火箭增加的速度为Δv，火箭的速度方向为正方向：发射前的总动量为_________发射后的总动量为________系统由动量守恒得________(1)现代的火箭喷气速度通常在20005000m/s(2)增加质量比：Δm/m一般小于10，火箭强度有限【交流与讨论】你知道章鱼、乌贼是怎样游动的吗？它们先把水吸入体腔，然后用力压水，通过身体前面的孔将水喷出，使身体很快地运动。章鱼能够调整喷水的方向，这样可以使得身体向任意方向前进。章鱼游动时体现了什么物理原理？【教材原题】1.一架喷气式飞机（如图）飞行的速度是800m/s，如果它喷出的气体相对飞机的速度小于800m/s，那么以地面为参考系，气体的速度方向实际上是与飞机飞行的方向相同的。如果在这种情况下继续喷出气体，飞机的速度还会增加吗？为什么？2.一个连同装备共有100kg的航天员，脱离宇宙飞船后，在离飞船45m的位置与飞船处于相对静止的状态（如图）。装备中有一个高压气源，能以50m/s的速度喷出气体。航天员为了能在10min内返回飞船，他需要在开始返回的瞬间一次性向后喷出多少气体？3.用火箭发射人造地球卫星，假设最后一节火箭的燃料用完后，火箭壳体和卫星一起以×103m/s的速度绕地球做匀速圆周运动。已知卫星的质量为500kg，最后一节火箭壳体的质量为100kg。某时刻火箭壳体与卫星分离，分离时卫星与火箭壳体沿轨道切线方向的相对速度为×103m/s。试分析计算：分离后卫星的速度增加到多大？火箭壳体的速度是多大？分离后它们将如何运动？4.一个士兵坐在皮划艇上，他连同装备和皮划艇的总质量是120kg。这个士兵用自动步枪在2s内沿水平方向连续射出10发子弹，每发子弹的质量是10g，子弹离开枪口时相对步枪的速度是800m/s。射击前皮划艇是静止的，不考虑水的阻力。(1)每次射击后皮划艇的速度改变多少？(2)连续射击后皮划艇的速度是多大？(3)连续射击时枪所受到的平均反冲作用力是多大？【巩固提升】1.下列属于反冲现象的是（）A．乒乓球碰到墙壁后弹回B．用枪射击时，子弹向前飞，枪身后退C．用力向后蹬地，人向前运动D．章鱼向某个方向喷出水，身体向相反的方向运动2.甲、乙两人静止在光滑的冰面上，甲推乙后，两人向相反方向滑去（如图）。在甲推乙之前，两人的总动量为0；甲推乙后，两人都有了动量，总动量还等于0吗？已知甲的质量为45kg，乙的质量为50kg，甲的速率与乙的速率之比是多大？3.一辆装满水的消防车静止在水平地面上。消防车的总质量为M，车上固定一支高压水枪。某时，高压水枪突然相对于地面以速度v水平向后喷射水。已知喷出水的质量为m，忽略消防车前进所受的阻力，求消防车前进的速度以及对水做的功。4.火箭喷气发动机每次喷出质量为m=200g的气体，喷出的气体相对地面的速度v=1000m/s。设火箭的初质量M=300kg，发动机每秒喷气20次，在忽略地球引力及空气阻力的情况下，火箭在第一秒末的速度是多大？5.中国“天宫二号”空间实验室采用实验舱和资源舱两舱构型，全长10.4m，最大直径3.35m，太阳翼展宽约18.4m，质量为8.6T。在“神舟十一号”飞船与“天宫二号”自动交会对接过程中(如图所示)，假设两个航天器的相对速度要从之前的10km/s降到0.2m/s。飞船上有像手一样的捕获装置，会先伸出手来把“天宫二号”紧紧抓住。若“神舟十一号”飞船从后加速追上“天宫二号”，假定“神舟十一号”飞船在对接前的质量为6T，发动机喷射燃料的速度为3000m/s，估算“神舟十一号”飞船需要喷射多少燃料。6.某实验小