2013粤教版选修(3-5)1.4《反冲运动》word学案1

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1、1.4反冲运动学案1【学习目标】（1）．知道什么是反冲运动，能结合动量守恒定律对反冲运动现象做出解释（2）．知道火箭的飞行原理和主要用途，能应用动量守恒定律正确处理喷气式收音机一类的问题（3）．了解动量守恒定律在实际生活生产中的生要意义的作用。【学习重点】知道什么是反冲、应用动量守恒定律正确处理喷气式飞机、火箭一类问题【知识要点】反冲运动的定义：一个物体向某一方向射出或抛出它的一部分，剩余部分将向相反方向运动的现象，称为反冲运动。反冲原理：在抛射的短暂时间内，系统的内力远大于所受的外力，可认为反冲运动中系统动量是守恒的。作用前：P=

2、0作用后:P'=mv+MV则根据动量守恒定律有：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一、反冲运动的防止枪发射子弹时，为减少反冲运动带来的不利影响，枪身质量较大,步枪装枪托，以提高命中率。大炮发射炮弹时，要撑起支架，炮筒要后缩，以减小反冲运动对炮身的损害。二、反冲运动的利用喷气式飞机、反击式水轮机、火箭【典型例题】例1：质量为M的火箭以速度v0飞行在太空中，现在突然向后喷出一份质量为m的气体，喷出的气体相对于火箭的速度是v，喷气后火箭的速度v'是多少？解析：根据动量守恒定律：Mv0=m

3、(v0-v)+(M-m)v'所以：v'=v0+mv/(M-m)图6-2-3例2：如图6-2-3所示．质量为m的铅球以大小为v0仰角为θ的初速度抛入一个装着砂子的总质量为M的静止的砂车中，砂车与地面的摩擦不计，球与砂车的共同速度是多少?【解析】：小球及小车看成一个系统，该系统水平方向不受外力，故系统水平方向上动量守恒，由动量守恒定律得mv0cosθ=(M+m)v，所以v=mv0cosθ/(M+m)【规律总结】此类问题属系统所受外力不为0，竖直方向上受到有外力，动量不守恒，但水平方向上不受外力作用，动量守恒．又如大炮在以倾角发射炮弹时，

4、炮身要后退，受到地面的阻力，但因其炸药产生的作用力很大，远大于受到的阻力，故仍认为水平方向动量守恒．例2.如图6-2所示,质量均为M的木块A和B,并排放在光滑水平面上;A上固定一竖直轻杆,轻杆上端的小钉(质量不计)O上系一长度为L的细线,线的另一端系一质量为m的小球C,现将球C拉起使细线水平伸直,并由静止释放C球,求(1)两木块刚分离时,ABC的速度各多大?(2)两木块分离后,小球偏离竖直方向的最大偏角.解析：球C下摆过程中，在到达最低点以前，悬线拉力的水平分力通过杆使A、B一起向右加速运动，当C达到最低点时A、B同时达到最大速度。

5、球C摆过最低点以后，悬线对杆的拉力的水平分量向左，通过杆使A减速，导致A、B分离。分离后木块B以分离时的速度向右匀速运动。由于A、B、C组成的系统水平方向无外力作用，则系统的水平动量守恒（即水平动量始终为零）；所以在A、B分离且球C上摆到某一位置后，木块A将反向向左运动。当A与C的水平速度相同时，球C摆到最高点，这时偏离竖直方向的角度最大（1）选A、B、C组成的系统为研究对象，从开始（初态）到小球摆至最低点（末态）的过程，设球在最低点的速度为v1，此时A、B即将分离，其共同速度为v2，规定水平向左为正方向，根据动量守恒定律有：0=m

6、v1-2Mv2再选A、B、C和地球组成的系统为研究对象，在细线由水平位置到竖直位置的过程中，只有重力做功，根据机械能守恒定律有：mgL=mv12+2Mv22两式联立解得：v1=2v2=。（2）选A、B、C组成的系统为研究对象，在细线由水平位置到向左摆到最高点的全过程中，设A与C的共同速度为v，仍规定水平向左为正方向，根据动量守恒定律有：0=（M+m）v-Mv2设球摆到最高点时线与竖直方向的夹角为θ，根据机械能守恒定律有：mgL=（M+m）v2+Mv22+mgL（1+cosθ）由以上两式及上问中的结果得：θ=arccos。点评：（1）

7、本题物理过程较为复杂，分析清楚系统内各物体的运动过程非常重要，弄清C球摆到最低点时，A、B向右速度最大，此后A开始减速，B向右匀速运动，二者开始分离是本题的关键；C摆到最大偏角时，C、A两物有共同向左的速度又是本题所隐含的重要条件。（2）本题在解答第二问时仍以C球从水平开始到向左摆到最大偏角的全过程对A、B、C整个系统进行分析、列方程；若是从C球摆到最低点开始到最大偏角过程来分析C、A，又如何列方程？哪种方法较简单？【规律总结】“人船模型”研究的是这样一种情况：初态时系统总动量为零，在物体发生相对运动时，系统动量守恒守恒的情况下，求

8、系统内物体的位移。处理这一类型的问题，关键在于：1、所有的矢量均应选择同一参考系，一般选地面为参考系。2、特别容易弄错的是各矢量的方向，式中的人、船的位移方向相反，速度方向也相反。若选择人前进的方向为正方向，因为船的运动方向与之相反，