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高中物理选修3-5学案 16.5 《反冲运动、火箭》(人教版)


16.5
【目标引领】

反冲运动

火箭

(一)知识与技能 1.进一步巩固动量守恒定律 2.知道反冲运动和火箭的工作原理,了解反冲运动的应用 3.了解航天技术的发展和应用 (二)过程与方法 理解反冲运动的物理实质,能够运用动量守恒定律分析、解决有关反冲运动的问题。 (三)情感、态度与价值观 培养学生动手动脑的能力,发掘学生探索新知识的潜能。

【自学探究】
1、什么是反冲运动?在反冲运动中系统的动量和机械能有何特点?为什么?

2、火箭的工作原理?

【精讲点拨】
【例 1】一个静止的质量为 M 的不稳定原子核,放射出一个质量为 m 的粒子, (1)粒子离开原子核时速度为 v0,则原子核剩余部分的速率等于 。 。

(2)粒子离开原子核时相对原子核的速度为 v0,则原子核剩余部分的速率等于 解题反思:在运用动量守恒定律解题时应注意哪些问题?

【例 2】运送人造地球卫星的火箭开始工作后,火箭做加速运动的原因是 A.燃料推动空气,空气的反作用力推动火箭

(

)

B.火箭发动机用力将燃料燃烧产生的气体向后推出,气体的反作用力推动火箭 C.火箭吸入空气,然后向后排出,空气对火箭的反作用力推动火箭 D.火箭燃料燃烧发热,加热周围空气,空气膨胀推动火箭

【训练巩固】
1. 假定冰面是光滑的, 某人站在冰冻河面的中央, 他想到达岸边, 则可行的办法是 A.步行 B.挥动双臂 ( )

C.在冰面上滚动 D。脱去外衣抛向岸的反方向 2.如图所示,两物体质量 m1=2m2,两物体与水 平面的动摩擦因数为 μ,当烧断细线后,弹簧恢复 到原长时,两物体脱离弹簧时的速度均不为零, 两物体原来静止,则( ) A.两物体在脱离弹簧时速率最大 B.两物体在刚脱离弹簧时速率之比 v1/v2=1/2 C.两物体的速率同时达到最大值 D.两物体在弹开后同时达到静止 3.静止的实验火箭,总质量为 M,当它以对地速度 vo 喷出质量为Δ m 的高温气体后,火 箭的速度为 ( ) A.Δ mvo/(M-Δ m); B.—Δ mvo/(M-Δ m); C.Δ mvo /M D。—Δ mvo /M 4.一小型火箭在高空绕地球做匀速圆周运动,若其沿运动方向的相反方向释放出一物体 P, 不计空气阻力,则( ) A.火箭一定离开原来轨道运动 B.物体 P 一定离开原来轨道运动 C.火箭运动半径一定增大 D.物体户运动半径一定减小 5.装有炮弹的火炮总质量为 m1,炮弹的质量为 m2,炮弹射出炮口时对地的速率为 v。 ,若 炮管与水平地面的夹角为 θ,则火炮后退的速度大小为 ( ) A.m2 v。/m1 B.—m2Vo/(m1 一 m2) C.m2vocosθ/ (m1 一 m2) D.m2vocosθ/m1 6.一同学在地面上立定跳远的最好成绩是 s(m),假设他站在车的 A 端,如图所示,想要跳 上距离为 L(m)远的站台上,不计车与地面的摩 擦阻力,则 ( ) A.只要 L<s,他一定能跳上站台 B.只要 L<s,他有可能跳上站台 C.只要 L=s,他一定能跳上站台 D.只要 L=s,他有可能跳上站台 7.质量为 M 的玩具汽车拉着质量为 m 的小拖车,在水平地面上以速度 v 匀速前进,某一 时刻拉拖车的线突然断了, 而小汽车的牵引力不变, 汽车和拖车与地面间的动摩擦因数相同, 一切阻力也不变。则在小拖车停止运动时,小汽车的速度大小为 。 8.某人在一只静止的小船上练习射击,船、人连同枪(不包括子弹)及靶的总质量为 m1,枪 内装有 n 颗子弹,每颗子弹的质量均为 m2,枪口到靶的距离为 L,子弹水平射出枪口时相 对于地的速度为 v。在发射后一颗子弹时,前一颗子弹已射人靶中,在发射完 n 颗子弹时, 小船后退的距离等于 。

【综合运用】
9.如图所示,物体 A 和 B 质量分别为 m1 和 m2,其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 O 顶端从静止开始滑到 B 的底端时,B 的水平位移是多少?

10.在沙堆上有一木块,质量 m1=5kg,木块上放一爆竹,质量 m2=0.01kg。点燃爆竹后, 木块陷入沙中深度为 s=5cm,若沙对木块的平均阻力为 58N,不计爆竹中火药的质量和空气 阻力,求爆竹上升的最大高度。

11.课外科技小组制作一只“水火箭” ,用压缩空气压出水流使火箭运动,假如喷出的水流 —4 3 流量保持为 2x10 m /s,喷出速度保持为对地 10m/s,启动前火箭总质量为 1.4kg,则启 动 2s 末火箭的速度可以达到多少?已知火箭沿水平轨道运动,阻力不计,水的密度是 103kg /m3。


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