2023年人教版高二物理选修第十六章 动量守恒定律 第五节 反冲运动 火箭 学案学生版.docx

第十六章 动量守恒定律第五节 反冲运动 火箭 学案班别 姓名 学号 一、自主预习（一）反冲1．反冲定义：当物体的一部分以一定的速度离开物体时，剩余部分将做_____________的运动，这种现象叫反冲运动2．反冲中的动量守恒：物体间的相互作用力是________，作用时间很___，作用力很______，远远大于系统受到的__________，可以与动量守恒定律来处理3．反冲中的能量：因为有其他形式的能转化为_______，所以系统的___________________二）爆炸1．爆炸中的动量守恒：物体间的相互作用力是________，作用时间很_____，作用力很______，远远大于系统受到的__________，可以与动量守恒定律来处理2．爆炸中的能量：因为有其他形式的能转化为_________，所以系统的________________3．爆炸后的运动状态：在空中沿水平方向运动的物体，如果爆炸后分裂成两块，前面一块做平抛运动时，后面一块可能做同向或反向的平抛运动，也可能做自由落体运动。

二、课堂突破（一）爆炸和反冲1．爆炸的特点（1）动量守恒由于爆炸是在极短的时间内完成的，爆炸时物体间的相互作用力远远大于系统受到的外力，所以爆炸过程中，系统的总动量守恒2）动能增加在爆炸过程中，由于其他形式的能量（如化学能）转化为动能，所以爆炸后系统的总动能增加3）位移不变爆炸时间极短，因而作用过程中物体运动的位移很小，一般忽略不计，可以认为爆炸后物体仍然从爆炸时的位置以新的动量开始运动2．反冲（1）现象物体的不同部分在内力的作用下向相反的方向运动2）特点一般情况下，物体间的相互作用力（内力）较大，因此系统动量往往有以下几种情况：①动量守恒；②动量近似守恒；③某一方向动量守恒例题1】有一个以10 m/s的速度飞行的手榴弹炸成两块，这两块的质量m1=0.6 kg，m2=0.4 kg，较大的一块炸裂后仍按原方向运动其速度增加到50 m/s求较小的那一块的飞行情况例题2】总质量为M的火箭竖直上升至某处的速度为v，此时向下喷出质量为m，相对地的速度为u的气体n次，此后火箭的速度为多大?（二）人船模型1．“人船模型”不仅是动量守恒问题中典型的物理模型，也是最重要的力学综合模型之一利用“人船模型”及其典型变形，通过类比和等效方法，可以使许多动量守恒问题的分析思路和解答步骤变得极为简捷。

选人前进的方向为正方向，根据动量守恒定律有：mv人－Mv船=0 ①即：v人:v船=M:m由于每一时刻均满足人、船速度之比等于人、船质量的反比，因而人、船平均速度之比也等于人、船质量的反比，故位移大小之比应满足：x人:x船=M:m②2．“人船模型”的适用条件与实质——对一个原来处于静止状态的系统，且在系统发生相对运动的过程中，动量守恒或有一个方向动量守恒，其实质就是初速为零的系统中物体所做的反冲运动，系统满足某方向上的平均动量守恒例题3】静止在水面上的船长为L、质量为M，一个质量为m的人站在船头，当此人由船头走到船尾时，不计水的阻力，船移动的距离是（ ）A． B． C． D．三、巩固训练1．（2019·宁夏育才中学高二月考）关于反冲运动，下列说法正确的是（ ）A．反冲运动的两个物体系统动量守恒，机械能也守恒B．反冲现象是有害的，应该想办法防止C．直升机的升空应用了反冲的原理D．影响火箭速度大小的因素是喷气速度和质量比2．（2019·辽宁大石桥二中高二月考）下列关于反冲运动的说法中，正确的是（ ）A．抛出物m1的质量要小于剩下的质量m2才能获得反冲B．若抛出质量m1大于剩下的质量m2，则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，但牛顿第二定律不适用D．对抛出部分和剩余部分都适用于牛顿第二定律3．（2019·湖南长沙雅礼中学模拟）（多选）有关实际中的现象，下列说法正确的是（ ）A．火箭靠喷出气流的反冲作用而获得巨大速度B．体操运动员在着地时曲腿是为了减小地面对运动员的作用力C．用枪射击时要用肩部抵住枪身是为了减少反冲的影响D．为了减轻撞车时对司乘人员的伤害程度，发动机舱越坚固越好4．（2019·宁夏育才中学高二月考）步枪的质量为4.1 kg，子弹的质量为9.6 g，子弹从枪口飞出时的速度为865 m/s，则步枪的反冲速度大小约为（ ）A．2 m/s B．1 m/s C．3 m/s D．4 m/s5．（2019西藏自治区拉萨中学高二月考）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，原子核剩余部分作反冲运动的速度大小为（ ）A． B． C． D．6．（2019·山西怀仁八中高二期末）如图所示，一辆小车静止在光滑水平面上，A、B两人分别站在车的两端，当两人同时相向运动时（ ）A．若小车不动，两人速率一定相等B．若小车向左运动，A的动量一定比B的小C．若小车向左运动，A的动量一定比B的大D．若小车向右运动，A的动量一定比B的大7．（2019·江西南昌二中高一月考）（多选）一个连同装备总质量M=100 kg的宇航员，脱离飞船进行太空行走后，在与飞船相距d=45 m的位置与飞船保持相对静止．所带氧气筒中还剩有m0=0.5 kg氧气，氧气除了供他呼吸外，还需向与飞船相反方向喷出一部分氧气以获得使他回到飞船反冲速度v′，为此氧气筒上有可使氧气以v=50 m/s速度喷嘴．按照物理原理：如果一次性喷出氧气质量为m，喷气速度为v，则其获得反冲速度v′=mv/M，已知耗氧率为R=2.5×10–4 kg/s（即每秒钟呼吸消耗氧气量）。

则为保证他安全返回飞船，一次性喷出氧气质量m可能为（ ）A．0.10 kg B．0.25 kgC．0.35 kg D．0.65 kg8．（2019·广西钦州钦北区高一期末）（多选）在以下叙述的现象中利用了反冲现象的实例有（ ）A．火箭喷气升空 B．射水鱼喷水捕食 C．章鱼喷水快速退游 D．潜水艇排水浮出9．（2019·宁夏育才中学高二月考）（多选）甲、乙两人站在小车左右两端，如图所示，当他俩同时相向而行时，发现小车向右运动，下列说法中正确的是（轨道光滑）（ ）A．乙的速度必定大于甲的速度B．乙的动量必定小于甲的动量C．乙的动量必定大于甲的动量D．甲、乙动量总和必定不为零10．（2019·黑龙江哈尔滨十九中高二期中）（多选）如图所示，光滑的水平地面上有一辆平板车，车上有一个人原来车和人都静止当人从左向右行走的过程中（ ）A．人和车组成的系统水平方向动量守恒B．人和车组成的系统机械能守恒C．人和车的速度方向相同D．人停止行走时，人和车的速度均为零11．（2019·江西高二月考）某同学质量为60 kg，在军事训练中要求他从岸上以2 m/s的速度跳到一条向他缓缓飘来的小船上，然后去执行任务，小船的质量是140 kg，原来的速度是0.5 m/s，该同学上船后又跑了几步，最终停在船上。

此时小船的速度大小；此过程该同学动量的变化大小12．如图，质量为M的小船在静止水面上以速率v0向右匀速行驶，一质量为m的救生员站在船尾，相对小船静止若救生员以相对水面速率v水平向左跃入水中，则救生员跃出后小船的速率为（ ）A．v0+v B．v0﹣vC．v0+（v0+v） D．v0+（v0﹣v）13．（2019·江西樟树中学高二周练）平板车停在水平光滑的轨道上，平板车上的人从固定在车上的货厢边沿水平方向顺着轨道方向跳出，落在平板车地板上的A点，A点距货厢的水平距离为L=4 m，如图所示，人的质量为m，车连同货厢的质量为M=4m，货厢高度为h=1.25 m，求： （1）在人跳出后到落到地板过程中车的反冲速度2）人落在平板车地板上并站稳以后，车还运动吗？车在地面上移动的位移是多少？14．气球质量200 kg载有质量为50 kg的人，静止在空中距地面20 m高的地方，气球下悬一质量不计的绳子，此人想从气球上沿绳慢慢下滑至地面，为安全到达地面，则这根绳至少多长?15．（2019·重庆卷）一弹丸在飞行到距离地面5 m高时仅有水平速度，爆炸成为甲、乙两块水平飞出，甲、乙的质量比为3:1。

不计质量损失，取重力加速，则下列图中两块弹片飞行的轨迹可能正确的是（ ）16．（2019·福建卷）将静置在地面上，质量为M（含燃料）的火箭模型点火升空，在极短时间内以相对地面的速度v0竖直向下喷出质量为m的炽热气体忽略喷气过程重力和空气阻力的影响，则喷气结束时火箭模型获得的速度大小是（ ）A． B． C． D．第 页。