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(共15张PPT)
反冲现象 火箭
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第一章 动量守恒定律
人教物理选择性必修1
反冲运动
一 反冲
1.定义：
静止的物体在内力作用下分裂为两部分，一部分向某个方向运动，另一部分必然向着相反的方向运动，这个现象叫做反冲.
例如：
章鱼的游动
枪射击时运动
园林喷灌装置
2原理：动量守恒定律
3.公式：
4.应用
利用：
农田、园林喷灌
喷气式飞机、火箭、太空行走
危害：
开枪、开炮时枪身、炮身后退会影响射击准确性
二 火箭
1.火箭：
2.工作原理：动量守恒定律
极短时间Δt内
Δm — 喷射燃气质量
u — 喷出燃气相对喷气前火箭的速度
m — 喷出燃气后火箭的质量
Δv — 一次喷气后火箭增加的速度
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.
以火箭为参考系，火箭和燃气的总动量守恒
解得
3.火箭能达到的最大飞行速度，主要取决于两个因素
（1）喷气速度
2）火箭质量比：
现代液体燃料火箭的喷气速度约为2.5km/s，提高到3~4km/s需要很高的技术水平
这个比值一般小于10，否则火箭结构的强度会出现问题
火箭起飞时的质量与火箭除燃料外的箭体质量之比
4.现代火箭的应用
作为运载工具，发射探测仪器、常规弹头、核弹头、人造卫星和宇宙飞船
课堂小结
一、反冲
二、现代火箭
定义
原理
公式
应用
原理
火箭速度的决定因素
应用
1.一个连同装备共有100kg的宇航员，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.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时间内返回飞船，他需要在开始返回的瞬间一次性向后喷出多少气体？
解：宇航员飞回飞船需要的速度v为
设气体速度为v1，根据动量守恒
解得
2.一架喷气式飞机，飞行速度是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的飞行方向相同的.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？
解：设飞机的质量为m1，喷出的气体质量为m。取飞机喷气前速度v0为的方向为正方向，喷出的气体的速度为v1，v1与v0的方向相同，由动量守恒定律
解得
由于v0>0,v1>0,且v0>v1，故有v2>v0，因此飞机的速度还会增加
3.一个士兵坐在皮划艇上，他连同装备和皮划艇的总质量为120kg.这个士兵用自动步枪在2s时间内沿水平方向连续射出10发子弹，每颗子弹的质量是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.
（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？
1）解：设第1次射击后艇的速度大小为v1，由动量守恒定律得
设第2次射击后艇的速度大小为v2，由动量守恒定律得
设第3次射击后艇的速度大小为v3，由动量守恒定律得
同理，第10次射击后艇的速度大小为v10，由动量守恒定律得
所以，射出子弹n发，则每次射击后皮划艇速度的改变量为
2）解：连续10次射击后，可得
3）解：对整个过程应用动量定理。得

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