165反沖運(yùn)動火箭（人教版選修3-5）

1、一、對反沖運(yùn)動的進(jìn)一步理解一、對反沖運(yùn)動的進(jìn)一步理解1.1.明確反沖運(yùn)動的特點(diǎn)：明確反沖運(yùn)動的特點(diǎn)：(1)(1)物體的不同部分在內(nèi)力作用下向相反方向運(yùn)動物體的不同部分在內(nèi)力作用下向相反方向運(yùn)動. .(2)(2)反沖運(yùn)動中反沖運(yùn)動中, ,由于有其他形式的能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能由于有其他形式的能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能, ,所以系統(tǒng)所以系統(tǒng)的總動能增加的總動能增加. .2.2.理解反沖運(yùn)動的原理及適用的公式：反沖運(yùn)動和碰撞、爆理解反沖運(yùn)動的原理及適用的公式：反沖運(yùn)動和碰撞、爆炸有類似之處，相互作用力常為變力且作用力很大，可以認(rèn)炸有類似之處，相互作用力常為變力且作用力很大，可以認(rèn)為內(nèi)力遠(yuǎn)大于外力，系統(tǒng)動量守恒或某個方向

2、上動量守恒，為內(nèi)力遠(yuǎn)大于外力，系統(tǒng)動量守恒或某個方向上動量守恒，因此可以用動量守恒定律處理反沖運(yùn)動的問題因此可以用動量守恒定律處理反沖運(yùn)動的問題. .若系統(tǒng)初始動若系統(tǒng)初始動量為零，動量守恒定律為：量為零，動量守恒定律為：m m1 1vv1 1+m+m2 2vv2 2=0=0；若系統(tǒng)初始動；若系統(tǒng)初始動量不為零，設(shè)分離前系統(tǒng)總質(zhì)量為量不為零，設(shè)分離前系統(tǒng)總質(zhì)量為M M，分離質(zhì)量為，分離質(zhì)量為m m，分離前，分離前系統(tǒng)速度為系統(tǒng)速度為v v1 1，m m分離速度為分離速度為vv2 2，剩余部分速度為，剩余部分速度為vv1 1，根，根據(jù)動量守恒定律得：據(jù)動量守恒定律得：(M-m)v(M-m)v1

3、1+mv+mv2 2=Mv=Mv1 1. .3.3.討論反沖運(yùn)動應(yīng)注意的問題：討論反沖運(yùn)動應(yīng)注意的問題：(1)(1)用動量守恒定律可以解決用動量守恒定律可以解決的三種反沖運(yùn)動問題：的三種反沖運(yùn)動問題：反沖運(yùn)動過程中系統(tǒng)不受外力或所受外力之和為零，滿足反沖運(yùn)動過程中系統(tǒng)不受外力或所受外力之和為零，滿足動量守恒的條件，可以用動量守恒定律分析解決問題動量守恒的條件，可以用動量守恒定律分析解決問題. .反沖運(yùn)動過程中系統(tǒng)雖然受到外力作用，但內(nèi)力遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于反沖運(yùn)動過程中系統(tǒng)雖然受到外力作用，但內(nèi)力遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于外力，外力可以忽略，也可以用動量守恒定律分析解決問題外力，外力可以忽略，也可以用動量守恒定律分析解決問

4、題. .反沖運(yùn)動過程中系統(tǒng)雖然所受外力之和不為零，系統(tǒng)的動反沖運(yùn)動過程中系統(tǒng)雖然所受外力之和不為零，系統(tǒng)的動量并不守恒，但系統(tǒng)在某一方向上不受外力或外力在該方向量并不守恒，但系統(tǒng)在某一方向上不受外力或外力在該方向上的分力之和為零，則系統(tǒng)的動量在該方向上的分量保持不上的分力之和為零，則系統(tǒng)的動量在該方向上的分量保持不變，可以用該方向上動量守恒分析解決變，可以用該方向上動量守恒分析解決. .(2)(2)速度的反向性問題：對于原來靜止的整體速度的反向性問題：對于原來靜止的整體, ,當(dāng)被拋出部分當(dāng)被拋出部分具有速度時具有速度時, ,剩余部分的反沖是相對于拋出部分來說的剩余部分的反沖是相對于拋出部分來說

5、的, ,兩者兩者運(yùn)動方向必然相反運(yùn)動方向必然相反. .在列動量守恒方程時在列動量守恒方程時, ,理論上可任意規(guī)定理論上可任意規(guī)定某一部分的運(yùn)動方向為正方向某一部分的運(yùn)動方向為正方向, ,則反方向的另一部分的速度就則反方向的另一部分的速度就要取負(fù)值要取負(fù)值. .(3)(3)相對速度問題：反沖運(yùn)動的問題中相對速度問題：反沖運(yùn)動的問題中, ,有時遇到的速度是相有時遇到的速度是相互作用的兩物體的相對速度互作用的兩物體的相對速度. .但是動量守恒定律中要求速度是但是動量守恒定律中要求速度是對同一參考系的速度對同一參考系的速度( (通常為對地的速度通常為對地的速度).).因此應(yīng)先將相對速因此應(yīng)先將相對速度

6、轉(zhuǎn)換成對地的速度度轉(zhuǎn)換成對地的速度, ,再列動量守恒定律方程再列動量守恒定律方程. .(4)(4)變質(zhì)量問題：在反沖運(yùn)動中還常遇到變質(zhì)量物體的運(yùn)動變質(zhì)量問題：在反沖運(yùn)動中還常遇到變質(zhì)量物體的運(yùn)動, ,如在火箭的運(yùn)動過程中如在火箭的運(yùn)動過程中, ,隨著燃料的消耗隨著燃料的消耗, ,火箭本身的質(zhì)量不火箭本身的質(zhì)量不斷減小斷減小, ,此時必須取火箭本身和在相互作用的短時間內(nèi)噴出的此時必須取火箭本身和在相互作用的短時間內(nèi)噴出的所有氣體為研究對象所有氣體為研究對象, ,取相互作用的這個過程為研究過程來進(jìn)取相互作用的這個過程為研究過程來進(jìn)行研究行研究. . (1) (1)內(nèi)力的存在，不會影響系統(tǒng)的動量守內(nèi)

7、力的存在，不會影響系統(tǒng)的動量守恒恒.(2).(2)內(nèi)力做的功往往會改變系統(tǒng)的總動能內(nèi)力做的功往往會改變系統(tǒng)的總動能.(3).(3)要明確反沖要明確反沖運(yùn)動對應(yīng)的過程，弄清初末狀態(tài)的速度大小和方向的對應(yīng)關(guān)運(yùn)動對應(yīng)的過程，弄清初末狀態(tài)的速度大小和方向的對應(yīng)關(guān)系系. .【典例【典例1 1】一火箭噴氣發(fā)動機(jī)每次噴出】一火箭噴氣發(fā)動機(jī)每次噴出m=200 gm=200 g的氣體的氣體, ,氣體離氣體離開發(fā)動機(jī)噴出時的速度開發(fā)動機(jī)噴出時的速度v=1 000 m/sv=1 000 m/s( (相對地面相對地面),),設(shè)火箭質(zhì)量設(shè)火箭質(zhì)量M=300 kg,M=300 kg,發(fā)動機(jī)每秒噴氣發(fā)動機(jī)每秒噴氣2020次

8、次. .求當(dāng)?shù)谌螝怏w噴出后求當(dāng)?shù)谌螝怏w噴出后, ,火箭火箭的速度為多大的速度為多大? ? 【解題指導(dǎo)【解題指導(dǎo)】解題時應(yīng)正確的選取研究對象和其對應(yīng)的解題時應(yīng)正確的選取研究對象和其對應(yīng)的反沖過程，注意火箭初末狀態(tài)動量的變化及動量的方向反沖過程，注意火箭初末狀態(tài)動量的變化及動量的方向. .【標(biāo)準(zhǔn)解答【標(biāo)準(zhǔn)解答】解法一解法一: :噴出氣體的運(yùn)動方向與火箭的運(yùn)動方向噴出氣體的運(yùn)動方向與火箭的運(yùn)動方向相反相反, ,系統(tǒng)動量守恒系統(tǒng)動量守恒. .第一次氣體噴出后第一次氣體噴出后, ,火箭速度為火箭速度為v v1 1, ,有有(M-m)v(M-m)v1 1-mv=0,-mv=0,所以所以第二次氣體噴出后

9、第二次氣體噴出后, ,火箭速度為火箭速度為v v2 2, ,有有(M-2m)v(M-2m)v2 2-mv=(M-m)v-mv=(M-m)v1 1, ,所以所以第三次氣體噴出后第三次氣體噴出后, ,火箭速度為火箭速度為v v3 3, ,有有1mvv;Mm22mvv;M2m(M-3m)v(M-3m)v3 3-mv=(M-2m)v-mv=(M-2m)v2 2, ,所以所以解法二解法二: :選取整體為研究對象選取整體為研究對象, ,運(yùn)用動量守恒定律求解運(yùn)用動量守恒定律求解. .設(shè)噴出三次氣體后火箭的速度為設(shè)噴出三次氣體后火箭的速度為v v3 3, ,以火箭和噴出的三次氣體以火箭和噴出的三次氣體為研究對

10、象為研究對象, ,據(jù)動量守恒定律據(jù)動量守恒定律, ,得得(M-3m)v(M-3m)v3 3-3mv=0,-3mv=0,所以所以33mv3 0.2 1 000v m/s2 m/s.M3m3003 0.2 33mvv2 m/s.M3m【規(guī)律方法【規(guī)律方法】 分析火箭類問題應(yīng)注意的問題分析火箭類問題應(yīng)注意的問題1.1.火箭在運(yùn)動過程中，隨著燃料的燃燒，火箭本身的質(zhì)量不火箭在運(yùn)動過程中，隨著燃料的燃燒，火箭本身的質(zhì)量不斷減小，故在應(yīng)用動量守恒定律時，必須取在同一相互作用斷減小，故在應(yīng)用動量守恒定律時，必須取在同一相互作用時間內(nèi)的火箭和噴出的氣體為研究對象時間內(nèi)的火箭和噴出的氣體為研究對象. .注意反沖

11、前、后各物注意反沖前、后各物體質(zhì)量的變化體質(zhì)量的變化. .2.2.明確兩部分物體初、末狀態(tài)的速度的參考系是否是同一參明確兩部分物體初、末狀態(tài)的速度的參考系是否是同一參考系，如果不是同一參考系要設(shè)法予以調(diào)整考系，如果不是同一參考系要設(shè)法予以調(diào)整 ，一般情況要轉(zhuǎn)，一般情況要轉(zhuǎn)換成對地球的速度換成對地球的速度. .3.3.列方程時要注意初、末狀態(tài)動量的方向列方程時要注意初、末狀態(tài)動量的方向. .反沖物體速度的方反沖物體速度的方向與原物體的運(yùn)動方向是相反的向與原物體的運(yùn)動方向是相反的. .【互動探究】試計算例題中火箭運(yùn)動第【互動探究】試計算例題中火箭運(yùn)動第1 1秒末的速度為多大秒末的速度為多大? ?【

12、解析【解析】解法一解法一: :由例題解法一由例題解法一, ,依次類推依次類推, ,第第n n次氣體噴出后次氣體噴出后, ,火箭速度為火箭速度為v vn n, ,則有則有(M-nm)v(M-nm)vn n-mv=-mv=M-(n-1)mM-(n-1)mv vn-1n-1. .因為每秒噴氣因為每秒噴氣2020次次, ,所以第所以第1 s1 s末火箭速度為末火箭速度為解法二解法二: :以火箭和噴出的以火箭和噴出的2020次氣體為研究對象次氣體為研究對象, ,有有(M-20m)v(M-20m)v2020-20mv=0,-20mv=0,所以所以 =13.5 m/s=13.5 m/s. .答案：答案：13

13、.5 m/s13.5 m/s2020mv20 0.2 1 000v m/s13.5 m/s.M20m30020 0.22020mvvM20m 【變式備選】太空中火箭相對地球勻速飛行的速度為【變式備選】太空中火箭相對地球勻速飛行的速度為v v0 0，某時刻的總質(zhì)量為，某時刻的總質(zhì)量為M M，現(xiàn)火箭發(fā)動機(jī)向后噴出氣體，若每，現(xiàn)火箭發(fā)動機(jī)向后噴出氣體，若每次噴出的氣體質(zhì)量恒為次噴出的氣體質(zhì)量恒為m m，相對于火箭的速度恒為，相對于火箭的速度恒為u u，不計空，不計空氣阻力和地球引力，求第二批氣體噴出后火箭的速度為多大氣阻力和地球引力，求第二批氣體噴出后火箭的速度為多大? ? 【解析【解析】火箭與被噴

14、氣體組成的系統(tǒng)不受外力作用，動量守火箭與被噴氣體組成的系統(tǒng)不受外力作用，動量守恒恒. .以以v v0 0方向為正方向，設(shè)噴出第一批氣體、第二批氣體后火方向為正方向，設(shè)噴出第一批氣體、第二批氣體后火箭速度分別為箭速度分別為v v1 1、v v2 2，應(yīng)用動量守恒定律，對第一次噴氣過程，應(yīng)用動量守恒定律，對第一次噴氣過程有：有：MvMv0 0=(M-m)v=(M-m)v1 1+m(v+m(v1 1-u)-u)，對第二次噴氣過程有：，對第二次噴氣過程有：(M-m)v(M-m)v1 1= = (M-2m)v(M-2m)v2 2+m(v+m(v2 2-u)-u)二式聯(lián)立解得火箭噴出第二批氣體后的速度二式

15、聯(lián)立解得火箭噴出第二批氣體后的速度為：為：v v2 2=v=v0 0+ +mumu.MMm二、二、“人船模型人船模型”的處理方法的處理方法1.“1.“人船模型人船模型”問題的特征：兩個原來靜止的物體發(fā)生相互問題的特征：兩個原來靜止的物體發(fā)生相互作用時作用時, ,若所受外力的矢量和為零若所受外力的矢量和為零, ,則動量守恒則動量守恒. .在相互作用的在相互作用的過程中過程中, ,任一時刻兩物體的速度大小之比等于質(zhì)量的反比任一時刻兩物體的速度大小之比等于質(zhì)量的反比. .這這樣的問題歸為樣的問題歸為“人船模型人船模型”問題問題. .2.2.處理處理“人船模型人船模型”問題的關(guān)鍵：問題的關(guān)鍵：(1)(

16、1)利用動量守恒利用動量守恒, ,確定兩物體速度關(guān)系確定兩物體速度關(guān)系, ,再確定兩物體通過的再確定兩物體通過的位移的關(guān)系位移的關(guān)系. .用動量守恒定律求位移的題目用動量守恒定律求位移的題目, ,大都是系統(tǒng)原來大都是系統(tǒng)原來處于靜止?fàn)顟B(tài)處于靜止?fàn)顟B(tài), ,然后系統(tǒng)內(nèi)物體相互作用然后系統(tǒng)內(nèi)物體相互作用, ,此時動量守恒表達(dá)此時動量守恒表達(dá)式經(jīng)常寫成式經(jīng)常寫成m m1 1v v1 1-m-m2 2v v2 2=0=0的形式的形式, ,式中式中v v1 1、v v2 2是是m m1 1、m m2 2末狀態(tài)時的末狀態(tài)時的瞬時速率瞬時速率. .此種狀態(tài)下動量守恒的過程中此種狀態(tài)下動量守恒的過程中, ,任意

17、時刻的系統(tǒng)總?cè)我鈺r刻的系統(tǒng)總動量為零動量為零, ,因此任意時刻的瞬時速率因此任意時刻的瞬時速率v v1 1和和v v2 2都與各物體的都與各物體的質(zhì)質(zhì)量成反比量成反比, ,所以全過程的平均速度也與質(zhì)量成反比所以全過程的平均速度也與質(zhì)量成反比, ,即有即有 如果兩物體相互作用時間為如果兩物體相互作用時間為t,t,在這段時間內(nèi)在這段時間內(nèi)兩物體的位移大小分別為兩物體的位移大小分別為x x1 1和和x x2 2, ,則有則有 即即m m1 1x x1 1-m-m2 2x x2 2=0.=0.(2)(2)解題時要畫出各物體的位移關(guān)系草圖解題時要畫出各物體的位移關(guān)系草圖, ,找出它們各自相對找出它們各自

18、相對地面位移的關(guān)系地面位移的關(guān)系. .1122m vm v0.1212xxmm0tt ， (1)“ (1)“人船模型人船模型”問題中，兩物體的運(yùn)動特點(diǎn)是：問題中，兩物體的運(yùn)動特點(diǎn)是：“人人”走走“船船”行，行，“人人”停?！按蓖Ｍ?(2).(2)問題中的問題中的“船長船長”通常理解為通常理解為“人人”相對相對“船船”的位移的位移. .而在求解過程中應(yīng)討論而在求解過程中應(yīng)討論的是的是“人人”及及“船船”相對地的位移，即相對于同一參照物的相對地的位移，即相對于同一參照物的位移位移. .【典例【典例2 2】如圖所示】如圖所示, ,物體物體A A和和B B質(zhì)量分別為質(zhì)量分別為m m1 1和和m m

19、2 2, ,其圖示直角其圖示直角邊長分別為邊長分別為a a和和b.b.設(shè)設(shè)B B與水平地面無摩擦與水平地面無摩擦, ,當(dāng)當(dāng)A A由頂端由頂端O O從靜止開從靜止開始滑到始滑到B B的底端時的底端時,B,B的水平位移是多少的水平位移是多少? ? 【解題指導(dǎo)【解題指導(dǎo)】解答本題可按以下思路分析：解答本題可按以下思路分析：【標(biāo)準(zhǔn)解答【標(biāo)準(zhǔn)解答】由由A A、B B組成的系統(tǒng)組成的系統(tǒng), ,在相互作用過程中水平方向在相互作用過程中水平方向動量守恒動量守恒, ,則則m m2 2s-ms-m1 1(b-a-s)=0(b-a-s)=0解得解得: :112mbasmm【變式訓(xùn)練】載人氣球靜止于高【變式訓(xùn)練】載人

20、氣球靜止于高h(yuǎn) h的空中，氣球的質(zhì)量為的空中，氣球的質(zhì)量為M,M,人人的質(zhì)量為的質(zhì)量為m m，若人沿繩梯滑至地面，則繩梯至少為多長？，若人沿繩梯滑至地面，則繩梯至少為多長？【解析【解析】氣球和人原來靜止在空中，氣球和人原來靜止在空中，說明系統(tǒng)所受合外力為零，故系統(tǒng)在說明系統(tǒng)所受合外力為零，故系統(tǒng)在人下滑過程中動量守恒，人著地時繩人下滑過程中動量守恒，人著地時繩梯至少應(yīng)接觸地面，設(shè)繩梯長為梯至少應(yīng)接觸地面，設(shè)繩梯長為L L，人沿繩梯滑至地面人的位移為人沿繩梯滑至地面人的位移為x x人人，球的位移為球的位移為x x球球，它們的位移狀態(tài)圖，它們的位移狀態(tài)圖如圖所示，由平均動量守恒有：如圖所示，由平均

21、動量守恒有：0=Mx0=Mx球球-mx-mx人人，又有，又有x x球球+x+x人人=L=L，x x人人=h=h，故，故答案：答案：MmL h.MMm hM【典例】如圖所示，一排人站在沿【典例】如圖所示，一排人站在沿x x軸的水平軌道旁，原點(diǎn)軸的水平軌道旁，原點(diǎn)O O兩側(cè)人的序號都記為兩側(cè)人的序號都記為n(nn(n=1=1，2 2，3)3)每人只有一個沙袋，每人只有一個沙袋，x x0 0一側(cè)的每個沙袋的質(zhì)量為一側(cè)的每個沙袋的質(zhì)量為m=14 kgm=14 kg，x x0 0一側(cè)的每個沙袋的一側(cè)的每個沙袋的質(zhì)量質(zhì)量m=10 kgm=10 kg，一質(zhì)量為，一質(zhì)量為M=48 kgM=48 kg的小車以某

22、初速度從原點(diǎn)的小車以某初速度從原點(diǎn)出發(fā)向出發(fā)向x x正方向滑行，不計軌道阻力，當(dāng)車每經(jīng)過一人身旁時，正方向滑行，不計軌道阻力，當(dāng)車每經(jīng)過一人身旁時，此人就把沙袋以水平速度此人就把沙袋以水平速度v v朝與車相反的方向沿車面扔到車上，朝與車相反的方向沿車面扔到車上，v v的大小等于扔此沙袋之前的瞬間車速大小的的大小等于扔此沙袋之前的瞬間車速大小的2n2n倍倍(n(n是此人的是此人的序號數(shù)序號數(shù)) )(1)(1)空車出發(fā)后，車上堆積了幾個沙袋時車就反向滑行？空車出發(fā)后，車上堆積了幾個沙袋時車就反向滑行？(2)(2)車上最終有大小沙袋共多少個？車上最終有大小沙袋共多少個？【解題指導(dǎo)【解題指導(dǎo)】本題未告

23、知小車的初速度，事實(shí)上車上的沙袋本題未告知小車的初速度，事實(shí)上車上的沙袋數(shù)與小車的初速度無關(guān)，這是因為小車車速越快，扔沙袋的數(shù)與小車的初速度無關(guān)，這是因為小車車速越快，扔沙袋的反向速度也越大反向速度也越大. .另外，本題若逐次運(yùn)用動量守恒定律計算是另外，本題若逐次運(yùn)用動量守恒定律計算是非常麻煩的非常麻煩的. .抓住動量為一狀態(tài)量的特點(diǎn)，即可巧解此題抓住動量為一狀態(tài)量的特點(diǎn)，即可巧解此題. .【標(biāo)準(zhǔn)解答【標(biāo)準(zhǔn)解答】(1)(1)設(shè)空車出發(fā)后，車上堆積了設(shè)空車出發(fā)后，車上堆積了n n個沙袋后反向，個沙袋后反向，則第則第n n個沙袋未扔前動量為：個沙袋未扔前動量為：M M(n(n1)m1)mv vn

24、n，其中其中v vn n為車過第為車過第n n個人身邊時的車速，個人身邊時的車速，依題意有依題意有 m m2nv2nvn nM M(n(n1)m1)mv vn n解得解得n n34/14=2.434/14=2.4，因為，因為n n為整數(shù)，故取為整數(shù)，故取n=3n=3(2)(2)同理有：同理有：M M3m3m(n(n1)m1)mvvn nmm2nv2nvn n解得解得n8n8最后結(jié)果是車上有沙袋總數(shù)：最后結(jié)果是車上有沙袋總數(shù)：N=3N=38=118=11個個. . 一、選擇題一、選擇題1.1.假定冰面是光滑的假定冰面是光滑的, ,某人站在冰凍河面的中央某人站在冰凍河面的中央, ,他想到達(dá)岸他想到

25、達(dá)岸邊邊, ,則可行的辦法是則可行的辦法是( )( )A.A.步行步行 B.B.揮動雙臂揮動雙臂C.C.在冰面上滾動在冰面上滾動 D.D.脫去外衣拋向岸的反方向脫去外衣拋向岸的反方向【解析【解析】選選D.D.因為冰面光滑因為冰面光滑, ,無法行走和滾動無法行走和滾動, ,由動量守恒定由動量守恒定律知律知, ,只有拋出物體獲得反沖速度才能到達(dá)岸邊只有拋出物體獲得反沖速度才能到達(dá)岸邊. .2.(20112.(2011延邊高二檢測延邊高二檢測) )運(yùn)送人造地球衛(wèi)星的火箭開始工作運(yùn)送人造地球衛(wèi)星的火箭開始工作后，火箭做加速運(yùn)動的原因是后，火箭做加速運(yùn)動的原因是( )( )A.A.燃料推動空氣，空氣的反

26、作用力推動火箭燃料推動空氣，空氣的反作用力推動火箭B.B.火箭發(fā)動機(jī)用力將燃料燃燒產(chǎn)生的氣體向后推出，氣體的火箭發(fā)動機(jī)用力將燃料燃燒產(chǎn)生的氣體向后推出，氣體的反作用力推動火箭反作用力推動火箭C.C.火箭吸入空氣，然后向后排出，空氣對火箭的反作用力推火箭吸入空氣，然后向后排出，空氣對火箭的反作用力推動火箭動火箭D.D.火箭燃料燃燒發(fā)熱，加熱周圍空氣，空氣膨脹推動火箭火箭燃料燃燒發(fā)熱，加熱周圍空氣，空氣膨脹推動火箭【解析【解析】選選B.B.本題考查了火箭的工作原理，要注意與火箭發(fā)本題考查了火箭的工作原理，要注意與火箭發(fā)生相互作用的是火箭噴出的燃?xì)?，而不是外界的空氣生相互作用的是火箭噴出的燃?xì)猓?/p>

27、是外界的空氣. .火箭的火箭的工作原理是利用反沖運(yùn)動，是火箭燃料燃燒產(chǎn)生的高溫高壓工作原理是利用反沖運(yùn)動，是火箭燃料燃燒產(chǎn)生的高溫高壓燃?xì)鈴奈矅姽苎杆賴姵鰰r，使火箭獲得反沖速度，故正確答燃?xì)鈴奈矅姽苎杆賴姵鰰r，使火箭獲得反沖速度，故正確答案為選項案為選項B.B.3.3.總質(zhì)量為總質(zhì)量為M M的火箭以速度的火箭以速度v v0 0飛行，質(zhì)量為飛行，質(zhì)量為m m的燃料相對于火的燃料相對于火箭以速率箭以速率u u向后噴出，則火箭的速度大小為向后噴出，則火箭的速度大小為( )( )【解析解析】選選A.A.質(zhì)量為質(zhì)量為M M的火箭噴出質(zhì)量為的火箭噴出質(zhì)量為m m的燃料后，火箭的燃料后，火箭(M-m)(M-

28、m)和燃料的對地速度大小分別為和燃料的對地速度大小分別為v v1 1和和v v2 2，并且，并且u=vu=v1 1+v+v2 2，由動量守恒列出方程：由動量守恒列出方程：MvMv0 0=(M-m)v=(M-m)v1 1-m(u-v-m(u-v1 1) )，解得，解得 故選項故選項A A正確正確. .00000mmA.vu B.vuMMmmC.v(vu) D.vuMmMm10mvvuM，4.4.一小型火箭在高空繞地球做勻速圓周運(yùn)動一小型火箭在高空繞地球做勻速圓周運(yùn)動, ,若其沿運(yùn)動方向若其沿運(yùn)動方向的相反方向射出一物體的相反方向射出一物體P,P,不計空氣阻力不計空氣阻力, ,則則( )( )A.

29、A.火箭一定離開原來軌道運(yùn)動火箭一定離開原來軌道運(yùn)動B.PB.P一定離開原來軌道運(yùn)動一定離開原來軌道運(yùn)動C.C.火箭運(yùn)動半徑可能不變火箭運(yùn)動半徑可能不變D.PD.P運(yùn)動半徑一定減小運(yùn)動半徑一定減小【解析【解析】選選A.A.火箭射出物體火箭射出物體P P后后, ,由反沖運(yùn)動原理知火箭速度由反沖運(yùn)動原理知火箭速度變大變大, ,所需向心力變大所需向心力變大, ,從而做離心運(yùn)動離開原來軌道從而做離心運(yùn)動離開原來軌道, ,半徑增半徑增大大A A項對，項對，C C項錯；項錯；P P的速率可能減小的速率可能減小, ,可能不變可能不變, ,可能增大可能增大, ,運(yùn)運(yùn)動狀態(tài)也存在多種可能性動狀態(tài)也存在多種可能性

30、, ,所以所以B B、D D錯錯. .5.5.小車上裝有一桶水小車上裝有一桶水, ,靜止在光滑水平靜止在光滑水平地面上地面上, ,如圖所示如圖所示, ,桶的前、后、底及桶的前、后、底及側(cè)面各裝有一個閥門側(cè)面各裝有一個閥門, ,分別為分別為S S1 1、S S2 2、S S3 3、S S4 4( (圖中未畫出圖中未畫出),),要使小車向前運(yùn)要使小車向前運(yùn)動動, ,可采用的方法是可采用的方法是( )( )A.A.打開閥門打開閥門S S1 1 B. B.打開閥門打開閥門S S2 2C.C.打開閥門打開閥門S S3 3 D. D.打開閥門打開閥門S S4 4【解析【解析】選選B.B.根據(jù)水和車組成的系

31、統(tǒng)動量守恒根據(jù)水和車組成的系統(tǒng)動量守恒, ,原來系統(tǒng)動量原來系統(tǒng)動量為零為零, ,由由0=m0=m水水v v水水+m+m車車v v車車知知, ,車的運(yùn)動方向與水的運(yùn)動方向相反車的運(yùn)動方向與水的運(yùn)動方向相反, ,故水應(yīng)向后噴出故水應(yīng)向后噴出, ,選項選項B B正確正確. .6.(20116.(2011吉林高二檢測吉林高二檢測) )一航天探測器完成對月球的探測后，一航天探測器完成對月球的探測后，離開月球的過程中，由靜止開始沿著與月球表面成一定傾角離開月球的過程中，由靜止開始沿著與月球表面成一定傾角的直線飛行，先加速運(yùn)動后勻速運(yùn)動的直線飛行，先加速運(yùn)動后勻速運(yùn)動. .探測器通過噴氣而獲得探測器通過噴

32、氣而獲得動力，以下關(guān)于噴氣方向的說法正確的是動力，以下關(guān)于噴氣方向的說法正確的是( )( )A.A.探測器加速運(yùn)動時，向后噴射探測器加速運(yùn)動時，向后噴射B.B.探測器加速運(yùn)動時，豎直向下噴射探測器加速運(yùn)動時，豎直向下噴射C.C.探測器勻速運(yùn)動時，豎直向下噴射探測器勻速運(yùn)動時，豎直向下噴射D.D.探測器勻速運(yùn)動時，不需要噴射探測器勻速運(yùn)動時，不需要噴射【解析【解析】選選C.C.航天器通過反沖運(yùn)動獲得動力，可以根據(jù)探測航天器通過反沖運(yùn)動獲得動力，可以根據(jù)探測器的運(yùn)動狀態(tài)結(jié)合牛頓第二定律判斷合力的情況，由噴氣方器的運(yùn)動狀態(tài)結(jié)合牛頓第二定律判斷合力的情況，由噴氣方向可以判斷推動力的方向向可以判斷推動力

33、的方向. .航天探測器做加速直線運(yùn)動時，合航天探測器做加速直線運(yùn)動時，合力應(yīng)當(dāng)與運(yùn)動方向相同，噴氣方向應(yīng)當(dāng)是向下偏后方向噴射；力應(yīng)當(dāng)與運(yùn)動方向相同，噴氣方向應(yīng)當(dāng)是向下偏后方向噴射；航天器做勻速直線運(yùn)動時，合力為零，由于受到月球的萬有航天器做勻速直線運(yùn)動時，合力為零，由于受到月球的萬有引力的作用，航天器必然要朝豎直向下的方向噴射，來平衡引力的作用，航天器必然要朝豎直向下的方向噴射，來平衡萬有引力，不可能不噴氣萬有引力，不可能不噴氣. .故只有選項故只有選項C C正確正確. .7.7.如圖所示如圖所示, ,裝有炮彈的火炮總質(zhì)量為裝有炮彈的火炮總質(zhì)量為m m1 1, ,炮彈的質(zhì)量為炮彈的質(zhì)量為m m

34、2 2, ,炮彈射出炮口時對炮彈射出炮口時對地的速率為地的速率為v v0 0, ,若炮管與水平地面的夾若炮管與水平地面的夾角為角為,則火炮后退的速度大小為則火炮后退的速度大小為( (設(shè)設(shè)水平面光滑水平面光滑)( )( )【解析【解析】選選C.C.炮彈和火炮組成的系統(tǒng)水平方向動量守炮彈和火炮組成的系統(tǒng)水平方向動量守恒恒,0=m,0=m2 2v v0 0cos-(mcos-(m1 1-m-m2 2)v)v得得 故選項故選項C C正確正確. .20201122020121m vmA.v B.mmmm v cosm v cosC. D.mmm2012m v cosv,mm二、非選擇題二、非選擇題8.8

35、.火箭噴氣發(fā)動機(jī)每次噴出質(zhì)量火箭噴氣發(fā)動機(jī)每次噴出質(zhì)量m=0.2 kgm=0.2 kg的氣體，噴出的氣體的氣體，噴出的氣體相對地面的速度為相對地面的速度為v=1000 m/sv=1000 m/s，設(shè)火箭的初始質(zhì)量，設(shè)火箭的初始質(zhì)量M=300 kgM=300 kg，發(fā)動機(jī)每秒噴氣發(fā)動機(jī)每秒噴氣2020次，若不計地球?qū)λ囊ψ饔煤涂諝庾枇Υ危舨挥嫷厍驅(qū)λ囊ψ饔煤涂諝庾枇ψ饔?，火箭發(fā)動機(jī)工作作用，火箭發(fā)動機(jī)工作5 s5 s后火箭的速度為多大？后火箭的速度為多大？【解析【解析】以火箭以火箭( (包括在包括在5 s5 s內(nèi)要噴出的氣體內(nèi)要噴出的氣體) )為系統(tǒng)，系統(tǒng)的為系統(tǒng)，系統(tǒng)的總動量守恒，以

36、火箭的運(yùn)動方向為正，則總動量守恒，以火箭的運(yùn)動方向為正，則5 s5 s后火箭的動量為：后火箭的動量為：(M-m(M-m20205)v5)v所噴出的氣體動量為：所噴出的氣體動量為：-(m-(m20205)v5)v動量守恒動量守恒0=(M-m0=(M-m20205)v-(m5)v-(m20205)v5)v代入數(shù)據(jù)可知速度為代入數(shù)據(jù)可知速度為71.4 m/s71.4 m/s. .9.9.大明湖素有大明湖素有“泉城明珠泉城明珠”的美稱的美稱, ,堪稱濟(jì)南三大名勝之首堪稱濟(jì)南三大名勝之首, ,湖水面積占濟(jì)南老城的四分之一湖水面積占濟(jì)南老城的四分之一, ,來濟(jì)南旅游的游客必定要游來濟(jì)南旅游的游客必定要游覽

37、大明湖覽大明湖. .質(zhì)量為質(zhì)量為m m的游客站在質(zhì)量為的游客站在質(zhì)量為M M、長度為、長度為L L的靜止在大的靜止在大明湖湖面上的小船的左端明湖湖面上的小船的左端, ,小船的右端靠在岸邊小船的右端靠在岸邊, ,當(dāng)他向右走當(dāng)他向右走到船的右端時到船的右端時, ,船右端離岸多遠(yuǎn)船右端離岸多遠(yuǎn)?(?(忽略水對船的阻力忽略水對船的阻力) )【解析【解析】人和船組成的系統(tǒng)在水平方向不受外力作用人和船組成的系統(tǒng)在水平方向不受外力作用, ,所以系所以系統(tǒng)在水平方向上動量守恒統(tǒng)在水平方向上動量守恒, ,msms人人=Ms=Ms船船 又因為又因為s s人人+s+s船船=L=L 由由得船右端離岸的距離得船右端離岸的距離答案：答案：mLs.Mm船mLMm10.10.兩個質(zhì)量分別為兩個質(zhì)量分別為M M1 1和和M M2 2的劈的劈A A和和B B，高度相同，放在光滑水，高度相同，放在光滑水平面上平面上.A.A和和B B的傾斜面都是光滑曲面，曲面下