【物理】反冲现象课件 2023-2024学年高二上学期物理人教版（2019）选择性必修第一册

新课导入：章鱼章鱼靠把靠把吸入吸入体腔的水用力压出，从而使身体快速向前运动。体腔的水用力压出，从而使身体快速向前运动。新课导入：你能用所学的知识解释章鱼游动、蒸汽炮车这种现象吗你能用所学的知识解释章鱼游动、蒸汽炮车这种现象吗？试管里面的蒸汽膨胀喷出，喷出的蒸汽给活塞一个往左的力，根据牛顿第三定律，给小车一个向右的作用力，所以二者运动方向相反。一、反冲运动：1.定义：当一个物体向某一方向射出(或抛出)它的一部分时，这个物体的剩余部分向相反方向运动的现象2.特点：物体间相互作用突然发生，时间短，作用强。系统所受外力一 般不为零，但远远小于内力。3.原 理：遵循动量守恒定律P=P 即 m1v1+m2v2=0 灌溉喷水器是利用反冲原理设计的一种自动灌溉装置，转动方向与水的喷射方向相反,水的前进导致管的后退，弯管就旋转起来。灌溉喷水4.反冲的应用与防止：水上滑行能让你在水底潜行，并向海豚一般跃出水面，激起层层浪花，它动作如钢铁侠一般带劲!通过喷射装置产生的巨大推动力，可以产生100马力，并将上升高度提升至接近10米甚至更高，让你领略高于一切的海岸新视角!水上滑行 2017年5月5日，中国第一架国产大型喷气式客机C919顺利完成它的首次飞行。C919是商飞公司按照国际标准研发、制造的大型喷气式民用飞机，最多可以乘坐190人（C919得名的原因之一）。喷气飞机 中国新型履带式自行榴弹炮炮车的履带表面有较深的突起抓地钩型设计是为了增大摩擦力，止退犁和两个液压缓冲器，都是为了在火炮连射时起到“止退”的作用，提高命中精度而精心设计的。大炮止退犁【例题】【例题】机关枪重机关枪重8Kg8Kg，射出的子弹质量为，射出的子弹质量为20g20g，若子弹的出口速度为，若子弹的出口速度为1000m/s1000m/s，则机枪的后退速度，则机枪的后退速度v v是多大？是多大？【解析】【解析】机枪和子弹这一系统动量守机枪和子弹这一系统动量守恒，取子弹的速度方向为正方向，由恒，取子弹的速度方向为正方向，由动量守恒定律得：动量守恒定律得：0=mv-Mvv=(m/M)v=(0.028)x1000m/s=2.5m/s 我国早在我国早在宋代宋代就发明了火箭，就发明了火箭，在箭杆上捆一个前端封闭的火药筒，在箭杆上捆一个前端封闭的火药筒，火药点燃后生成的燃气以很大的速火药点燃后生成的燃气以很大的速度向后喷出，火箭由于度向后喷出，火箭由于反冲反冲而向前而向前运动。运动。二、火箭：1.1.古代火箭古代火箭 现代火箭现代火箭主要主要由壳体和燃由壳体和燃料料组成组成，壳体是圆筒形的，壳体是圆筒形的，前端是封闭的尖端，后端有前端是封闭的尖端，后端有尾喷管，燃料燃烧产生的高尾喷管，燃料燃烧产生的高温高压燃气从尾温高压燃气从尾喷管喷管迅速喷迅速喷出，火箭就向前飞去。出，火箭就向前飞去。2 2.现代现代火箭火箭二、火箭：现代火箭结构思考：思考：火箭最火箭最终获得终获得速度由速度由什么决什么决定呢定呢？M-mV0正正方方向向V=？m【例题】【例题】火箭发射前的总质量为火箭发射前的总质量为M，燃料全部燃烧完后的质量为，燃料全部燃烧完后的质量为m，火箭，火箭燃气的对地喷射速度为燃气的对地喷射速度为V0，燃料燃尽后火箭的速度，燃料燃尽后火箭的速度V为多大？为多大？【解析】【解析】在火箭发射过程中，内力远大于外在火箭发射过程中，内力远大于外力，所以动量守恒。力，所以动量守恒。设火箭的速度方向为正方向，设火箭的速度方向为正方向，由动量守恒得：由动量守恒得：0=mV-（M-m)V0二、火箭：结论决定火箭最大飞行速度的因素：喷气速度喷气速度质量比质量比火箭起飞前的质量火箭起飞前的质量燃料燃尽后的火箭壳质量燃料燃尽后的火箭壳质量 质量比：火箭开始飞行时的质量与燃料燃尽时的质量之比。二、火箭：问题情景：静止在水面上的小船长为静止在水面上的小船长为L，质量为，质量为M，在船的最右端站有一质，在船的最右端站有一质量为量为m的人，不计水的阻力，当人从最右端走到最左端的过程中，小船移的人，不计水的阻力，当人从最右端走到最左端的过程中，小船移动的距离是多大？动的距离是多大？S2S1【分析】【分析】由系统动量守衡由系统动量守衡：mv1=Mv2mv1t=Mv2tms人人=Ms船船-s人人+s船船=L-三、人船模型：D【典典例例】（多多选选）一一只只质质量量为为0.9kg的的乌乌贼贼吸吸入入0.1kg的的水水后后，静静止止在在水水中中。遇遇到到危危险险时时，它它在在极极短短时时间间内内把把吸吸入入的的水水向向后后全全部部喷喷出出，以以大大小小为为2m/s的速度向前逃窜。下列说法正确的是（）的速度向前逃窜。下列说法正确的是（）A A乌贼喷出的水的速度大小为乌贼喷出的水的速度大小为18m/s18m/sB B在乌贼喷水的过程中，乌贼所受合力的冲量大小为在乌贼喷水的过程中，乌贼所受合力的冲量大小为0.9Ns0.9NsC C在乌贼喷水的过程中，乌贼和喷出的水组成的系统的动量增大在乌贼喷水的过程中，乌贼和喷出的水组成的系统的动量增大D D在乌贼喷水的过程中，有在乌贼喷水的过程中，有18J18J的生物能转化成机械能的生物能转化成机械能正确正确ADA【典典例例】西西晋晋史史学学家家陈陈寿寿在在三三国国志志中中记记载载：“置置象象大大船船之之上上，而而刻刻其其水水痕痕所所至至，称称物物以以载载之之，则则校校可可知知矣矣。”这这就就是是著著名名的的曹曹冲冲称称象象的的故故事事。某某同同学学欲欲挑挑战战曹曹冲冲，利利用用卷卷尺尺测测定定大大船船的的质质量量。该该同同学学利利用用卷卷尺尺测测出出船船长长为为L，然然后后慢慢速速进进入入静静止止的的平平行行于于河河岸岸的的船船的的船船头头，再再从从船船头头行行走走至至船船尾尾，之之后后，慢慢速速下下船船，测测出出船船后后退退的的距距离离d与与自自身身的的质质量量m，若若忽忽略一切阻力，则船的质量为（略一切阻力，则船的质量为（）A A B B C C D D答案答案D【典例】光滑水平面上放有一上表面光滑、倾角为的斜面体A，斜面体质量为M、底边长为L，如图所示。将一质量为m、可视为质点的滑块B从斜面的顶端由静止释放，滑块B经过时间t刚好滑到斜面底端，重力加速度为g，则下列说法中正确的是（）A滑块B下滑过程中，A、B组成的系统机械能不守恒，水平方向动量守恒B滑块B下滑到斜面体底端时，重力的瞬时功率为C滑块下滑过程中，支持力对B做负功D此过程中滑块B向右滑动的距离为答案答案CBD【典典例例】2021年年9月月17日日13时时30分分，“神神舟舟十十二二号号”返返回回舱舱在在东东风风着着陆陆场场安安全全降降落落。“神神舟舟”系系列列航航天天飞飞船船返返回回舱舱返返回回地地面面的的示示意意图图如如图图所所示示，其其过过程程可可简简化化为为：打打开开降降落落伞伞一一段段时时间间后后，整整个个装装置置沿沿竖竖直直方方向向匀匀速速下下降降，为为确确保保返返回回舱舱能能安安全全着着陆陆，在在返返回回舱舱距距地地面面1m左左右右时时，舱舱内内宇宇航航员员主主动动切切断断与与降降落落伞伞的的连连接接（“切切伞伞”），同同时时点点燃燃返返回回舱舱的的缓缓冲冲火火箭箭，在在火火箭箭向向下下喷喷气气过过程程中中返返回回舱舱减减至至安安全全速速度度。已已知知“切切伞伞”瞬瞬间间返返回回舱舱的的速速度度大大小小v1=10m/s，火火箭箭喷喷出出的的气气体体速速度度大大小小v2=1082m/s，火火箭箭“喷喷气气”时时间间极极短短，喷喷气气完完成成后后返返回回舱舱的的速速度度大大小小v3=2m/s，则则喷喷气气完完成成前前、后后返返回回舱舱的的质质量量比比为（）为（）A45：44 B100：99C125：124D135：134答案答案D