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反冲
发动机喷口向下喷水时，为什么人能够腾空而起？
力学角度：
装置对喷出的水施加向下的力，根据牛顿第三定律，喷出的水对人和装置一个向上的作用力。
启动时，作用力远大于重力，人和装置获得很大的加速度迅速腾空而起。稳定时，作用力等于重力，能够悬停在空中。
动量角度：
启动时，人、装置、管中的水构成的系统是静止的，初动量为0。系统内力远大于外力，系统动量守恒，水向下喷出，人和装置必然向上运动。
一
反冲现象
1、定义：一个静止的物体在内力的作用下分裂成两部分，一部
分向某个方向运动，另一部分必然向相反的方向运动。这个
现象叫做反冲。
2、特点：
①物体间相互作用突然发生，时间短，作用力大。
②系统所受外力一般不为零，但远小于内力。
3、原 理：
遵循动量守恒定律
P' = P 即 m1v1 + m2v2 = 0 故有：
负号就表示作用后的两部分运动方向相反
4、反冲的应用
5.反冲的防止：
狙击枪反冲
火炮发射反冲
1、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
D
2、一桶水且静止在水平地面上,如图所示,桶的前、后、底及侧面各装有一个阀门,分别为S1、S2、S3、S4(图中未画出)。要使小车向前运动,可采用的方法是(　　)。
A.打开阀门S1 B.打开阀门S2
C.打开阀门S3 D.打开阀门S4
B
3、如图，反冲小车静止放在水平光滑玻璃板上，点燃酒精灯，水蒸气将橡皮塞水平喷出，小车沿相反方向运动。如果小车运动前的总质量M＝3 kg，水平喷出的橡皮塞的质量m＝0.1 kg。(水蒸气质量忽略不计)
(1)若橡皮塞喷出时获得的水平速度v＝2.9 m/s，求小车的反冲速度；
(2)若橡皮塞喷出时速度大小不变，方向与水平方向成60°角，
求小车的反冲速度。(小车一直在水平方向运动)
答案　(1) 0.1 m/s，与橡皮塞速度方向相反； (2) 0.05 m/s，与橡皮塞速度方向相反
二
火箭的发射
1、我国古代的火箭
我国早在宋代就发明了火箭，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度向后喷出，火箭由于反冲而向前运动。
现代火箭应用其尾部喷射出高速气流的反冲作用进行飞行的。
2、现代火箭：
1、力学解释：
火箭对燃气(不是火箭对空气）施加向下的推力F’使燃气向下喷出；燃气对箭体(不是空气对箭体）产生向上推力F使箭体向上加速。
燃料的动量变化率
推力和火箭总质量比：推重比
2、动量解释：
燃气高速向后喷出，火箭由于反冲向前运动。
火箭发射前箭体总质量M, 燃气全部燃烧完毕后箭体质量为m，火箭燃气的喷射速度大小为v0，则火箭最后获得的速度v为多大？（重力可忽略）
重力可忽略时，火箭发射过程中动量守恒。
由动量守恒得：0= mv -(M-m)v0
【注意】实际火箭发射过程中，推重比1.5g～3g,推力稍大于重力，但实际应用时，没对重力作特别说明，重力一般忽略不计。系统动量守恒
火箭最终飞行速度推导：
3、火箭飞行最终速度：
（1）M/m:火箭起飞前总质量与燃料燃尽时的火箭
壳体之比，称质量比。
（2）v0:燃料喷射速度
结论：质量比越大、喷气速度越大，则火箭速度越大
（3）多级火箭推进技术：一般不会超过4级，每级燃料用完后把燃料壳体抛弃，从而实现减小无效质量，增大质量比这样理论上火箭速度可以提的很高。
4、提高火箭飞行速度的措施
（1）提高燃料喷射的速度（2000m/s～5000m/s)：
（2）增大火箭的质量比：（需要保证自身强度）
4、一火箭喷气发动机每次喷出m＝300 g的气体，气体离开发动机时喷出的速度v＝1000 m/s，设火箭总质量M＝300 kg，发动机每秒喷气20次，求：
(1)当第1次气体喷出后，火箭的速度多大？
(2)运动第1 s末，火箭的速度多大？
【注意】火箭喷气速度不变时，连续n次的逐次喷射Δm，全程动量守恒，其效果和一次喷射nΔm的效果相同，不需要逐次计算。
解：（1）第一次喷气过程系统动量守恒：
即mv +(M-m)v’ =0
得： v’ =- mv/(M-m)≈- mv/M=1m/s
（2）持续喷气1s
即连续喷气20次过程中系统动量守恒即
nmv +(M-nm)v’ =0
得： v’ =- nmv/(M-nm)≈- nmv/M=20m/s
三
人船模型
如图所示，为一条约为180 kg的小船漂浮在静水中，当人从船尾走向船头时，小船也发生了移动，不计水的阻力。
1、小船发生移动的动力是什么力？小船向哪个方向运动？
2、当人走到船头静止时，小船还会不会运动？为什么？
v
摩擦力;向左运动，即与人行的方向相反。
根据动量守恒系统的初动量为零，末动量也为零，所以人静止时小船也会静止。
3、根据所学知识想想以下人和船的位置关系哪一个是符合实际的？
怎样用数学方程描述两者的位置关系。
丙图符合实际，两者的位移大小关系满足x人+x船=L
4、如图所示，质量为M的小船长L，静止于水面，质量为m 的人从船右端走到船左端，不计水对船的运动阻力，则:该过程中船将移动多远？
v1
v2
(1) 人匀速行走
结论： 船匀速后退
人走到船尾时，有：
S船
S人
L
v1
v2
结论： 船变速后退
L
S2
S1
人相对船运动中一直有：
故有：
(2) 假如人变速走到船头，船后退的距离多少？
1、定义：两个原来静止的物体发生相互作用时，若所受外力的矢量和为零，则动量守恒。在相互作用的过程中,任一时刻两物体的速度大小之比等于质量的反比。这样的问题归为人船模型问题。2、适用条件：①系统由两个物体组成且相互作用前静止，系统总动量为零；②在系统内发生相对运动的过程中至少有一个方向的动量守恒(如水平方向或竖直方向)．人船模型3、特点：①两物体满足动量守恒定律：m人v人－m船v船＝0，在相互作用的过程中，任一时刻两物体的速度大小与质量成反比：3、特点：②运动特点：人动船动，人停船停，人快船快，人慢船慢，人船相反，人、船位移比等于它们质量的反比，即 。人和船的位移满足|x人|＋|x船|＝L。③解题关键点：解题时要选择同一个参考系，画出各物体的位移关系草图，找准各位移之间的关系。4、模型变式
5、如图所示，物体A和B质量分别为m1和m2，图示直角边长分别为a和b。设B与水平地面无摩擦，当A由顶端O从静止开始滑到B的底端时，B的水平位移是（ ）C6、 质量为m0的热气球吊筐中有一质量为m的人，共同静止在距地面
为h的高空中。现从气球上放下一根质量不计的软绳，为使此人沿软绳能安全滑到地面，则软绳至少有多长？
如图，设绳长为L，人沿软绳滑至地面的时间为t，设人下滑的平均速度大小为v人，气球上升的平均速度大小为v球，由图可
知： L＝x人＋x球 h= x人 x人＝ v人t x球＝ v球t
由动量守恒定律得：0＝ m0 v球－mv人
可得：
反冲现象 火箭
反冲现象
火箭
1．定义：静止或运动的物体分离出一部分物体 ，使另一部分向相反方向运动的现象叫反冲运动。
2．特点：遵循动量守恒定律
3. 应用：水上飞人、园林灌溉 、火箭等
4. 防止：射击时，用肩顶住枪身
1．原理---利用反冲运动
2．决定火箭最终飞行速度的因素
喷气速度
质量比
谢谢

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