高二物理(人教版)選修35導(dǎo)學(xué)案設(shè)計(jì)165反沖運(yùn)動(dòng)火箭

編號(hào)：gswhwlxx3-5---42文化高中高二物理選修3-5第十六章動(dòng)量守恒定律16．5反沖運(yùn)動(dòng)火箭編制人姓名班級(jí)小組【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1．進(jìn)一步堅(jiān)固動(dòng)量守恒定律2．知道反沖運(yùn)動(dòng)和火箭的工作原理，認(rèn)識(shí)反沖運(yùn)動(dòng)的應(yīng)用3．認(rèn)識(shí)航天技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用【重點(diǎn)難點(diǎn)】運(yùn)用動(dòng)量守恒定律認(rèn)識(shí)反沖運(yùn)動(dòng)的物理實(shí)質(zhì)一、反沖運(yùn)動(dòng)【自主學(xué)習(xí)】看課本P22，知道以下基本知識(shí)：1、反沖運(yùn)動(dòng)一個(gè)靜止的物體在_________的作用下分裂為兩部分，一部分向某個(gè)方向運(yùn)動(dòng)，其他一個(gè)部分必然向__________方向運(yùn)動(dòng)，這個(gè)現(xiàn)象叫反沖運(yùn)動(dòng)。特點(diǎn)1）物體的不相同部分在________作用下向相反方向運(yùn)動(dòng)2）在反沖運(yùn)動(dòng)中，系統(tǒng)的合外力一般不為零；但內(nèi)力遠(yuǎn)大于外力，能夠?yàn)榉礇_運(yùn)動(dòng)中系統(tǒng)動(dòng)量是守恒的。反沖現(xiàn)象的應(yīng)用和防備（1）應(yīng)用：還擊式水輪機(jī)是使水從轉(zhuǎn)輪的葉片中流出，使轉(zhuǎn)輪因?yàn)榉礇_而旋轉(zhuǎn)，進(jìn)而帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電。噴氣式飛機(jī)和火箭的遨游是靠噴出的氣流的反沖作用而獲得巨大的速度，等等。防備有害的反沖運(yùn)動(dòng)射擊時(shí)，子彈向前飛去，槍身向后發(fā)生反沖，這就會(huì)影響射擊正確性等。所以用步槍射擊時(shí)要把槍身抵在______,以減少反沖的影響。二、火箭1．發(fā)射火箭的原理火箭是利用了反沖原理，發(fā)射火箭時(shí)，尾管中發(fā)射出的高速氣體有動(dòng)量，依照動(dòng)量守恒定律，火箭就獲得向上的動(dòng)量，進(jìn)而向上飛去?！舅紤]與討論】質(zhì)量為m的人在遠(yuǎn)離職何星體的太空中，與他旁邊的飛船相對(duì)靜止。因?yàn)闆](méi)有力的作用，他與飛船總保持相對(duì)靜止?fàn)顟B(tài)。這個(gè)人手中拿著一個(gè)質(zhì)量為m的小物體?，F(xiàn)在他以相對(duì)與飛船為u的速度把小物體拋出。小物體的動(dòng)量改變量是多少？人的動(dòng)量改變量是多少？人的速度該變量是多少？2、影響火箭獲得速度大小的因素：1）____________；（2）質(zhì)量比（火箭______的質(zhì)量與火箭____________質(zhì)量之比）；3）______越大，______越大，火箭最后獲得的速度就越大。3、現(xiàn)代火箭主要用來(lái)發(fā)射探測(cè)儀器、常例彈頭或核彈頭、人造衛(wèi)星或宇宙飛船，即利用火箭作為運(yùn)載工具。【典型例題】一個(gè)連同裝備總質(zhì)量為M=100kg的宇航員在距離飛船x=45m處相對(duì)飛船處于靜止?fàn)顟B(tài)。他帶有一個(gè)裝有m0=0.5kg氧氣的貯氣筒，貯氣筒上有一個(gè)能夠使氧氣以v=50m/s的速度噴出的噴嘴，宇航員必定向著飛船相反方向放出氧氣，才能回到飛船。同時(shí)還要保存一部分氧氣供途中呼吸用，宇航員的耗氧率為Q=2.5×10-4kg/s。不考慮噴出的氧氣對(duì)設(shè)施及宇航員總質(zhì)量的影響，若是在開(kāi)始返回時(shí)剎時(shí)噴出0.1kg氧氣，宇航員可否安全返回飛船？講堂練習(xí)1．假定冰面是圓滑的，某人站在冰凍河面的中央，他想抵達(dá)岸邊，則可行的方法是( )A．步行B．搖動(dòng)雙臂C．在冰面上轉(zhuǎn)動(dòng)D。脫去外衣拋向岸的反方向2．以以下列圖，兩物體質(zhì)量

m1=2m2，兩物體與水平面的動(dòng)

摩擦因數(shù)為μ，當(dāng)燒斷細(xì)線后，彈簧恢復(fù)到原長(zhǎng)時(shí)，兩物體走開(kāi)彈簧時(shí)的速度均不為零，兩物體原來(lái)靜止，則( )A．兩物體在走開(kāi)彈簧時(shí)速率最大B．兩物體在剛走開(kāi)彈簧時(shí)速率之比

v1/v2=1/2C．兩物體的速率同時(shí)達(dá)到最大值D．兩物體在彈開(kāi)后同時(shí)達(dá)到靜止3．靜止的實(shí)驗(yàn)火箭，總質(zhì)量為M，當(dāng)它以對(duì)地速度vo噴出質(zhì)量為m的高溫氣體后，火箭的速度為( )A．

mvo/(M-

m)；

B．—

mvo/(M-

m)；C．

mvo/M

D?！?/p>

mvo/M4．一小型火箭在高空繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，若其沿運(yùn)動(dòng)方向的相反方向釋放出一物體P，不計(jì)空氣阻力，則( )A．火箭必然走開(kāi)原來(lái)軌道運(yùn)動(dòng)B．物體P必然走開(kāi)原來(lái)軌道運(yùn)動(dòng)C．火箭運(yùn)動(dòng)半徑必然增大D．物體P運(yùn)動(dòng)半徑必然減小5．一起學(xué)在地面上立定跳遠(yuǎn)的最好成績(jī)是

s(m)，假定他站在車(chē)的

A端，以以下列圖，想要跳上距離為

L(m)遠(yuǎn)的站臺(tái)上，不計(jì)車(chē)與地面的摩擦阻力，則

(

)A．只需L<s，他必然能跳上站臺(tái)B．只需L<s，他有可能跳上站臺(tái)C．只需L=s，他必然能跳上站臺(tái)D．只需L=s，他有可能跳上站臺(tái)6．以部下于反沖運(yùn)動(dòng)的有( )A．噴氣式飛機(jī)的運(yùn)動(dòng)B．火箭的遠(yuǎn)動(dòng)C．直升機(jī)的運(yùn)動(dòng)D．還擊式水輪機(jī)的運(yùn)動(dòng)一只青蛙，蹲在置于水平川面上的長(zhǎng)木板一端，并沿板的方向朝另一端跳，在以下情況下，青蛙必然不能夠跳過(guò)長(zhǎng)木板的是（）A．木板的上表面圓滑而底面粗拙B．木板的上表面粗拙而底面圓滑C．木板的上下表面都粗拙D．木板的上下表面都圓滑一個(gè)連同裝備共有100kg的航天員，走開(kāi)宇宙飛船后，在離飛船45m的地點(diǎn)與飛船處于相對(duì)靜止的狀態(tài)。裝備中有一個(gè)高壓氣源，能以50m/s的速度噴出氣體。航天員為了能在10min時(shí)間內(nèi)返回飛船，他需要在開(kāi)始返回的剎時(shí)一次性向后噴出多少氣體？9．在沙堆上有一木塊，質(zhì)量m1=5kg，木塊上放一鞭炮，質(zhì)量m2=0．01kg。點(diǎn)燃鞭炮后，木塊墜入沙中深度為s=5cm，若沙對(duì)木塊的平均阻力為58N，不計(jì)鞭炮中火藥的質(zhì)量和空氣阻力，求鞭炮上漲的最大高度。10．甲、乙兩個(gè)滑冰者，兩人質(zhì)量分別為48kg均以2m／s的速率在冰面上相向滑行，冰面圓滑．

和50kg．甲手里拿著質(zhì)量為2kg的球，兩人甲將球傳給乙，乙再將球拋給甲，這樣拋接若干次后，乙的速率為零（最后球仍留在甲手中），則甲的速率為多少？【節(jié)節(jié)過(guò)關(guān)】一個(gè)質(zhì)量為M的平板車(chē)靜止在圓滑的水平面上，在平板車(chē)的車(chē)頭與車(chē)尾站著甲、乙兩人，質(zhì)量分別為

m1和

m2，當(dāng)兩人相向而行時(shí)

（）A.當(dāng)m>m時(shí)，車(chē)子與甲運(yùn)動(dòng)方向一致B.當(dāng)v>v2時(shí)，車(chē)子與甲運(yùn)動(dòng)方向一致121當(dāng)m1v1=m2v2時(shí)，車(chē)子靜止不動(dòng)D.當(dāng)m1v1>m2v2時(shí)，車(chē)子運(yùn)動(dòng)方向與乙運(yùn)動(dòng)方向一致2．裝有炮彈的火炮總質(zhì)量為

m1，炮彈的質(zhì)量為

m2，炮彈射出炮口時(shí)對(duì)地的速率為

v。，若炮管與水平川面的夾角為

θ，則火炮退后的速度大小為

(

)A．m2v。/m1B．—m2Vo/(m1一m2)C．m2vocosθ/(m1一m2)D．m2vocosθ/m13．質(zhì)量為M的玩具汽車(chē)?yán)|(zhì)量為m的小拖車(chē)，在水平川面上以速度v勻速前進(jìn)，某一時(shí)刻拉拖車(chē)的線突然斷了，而小汽車(chē)的牽引力不變，汽車(chē)和拖車(chē)與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)相同，所有阻力也不變。則在小拖車(chē)停止運(yùn)動(dòng)時(shí)，小汽車(chē)的速度大小為。4．一個(gè)士兵坐在皮劃艇上，他連同裝備和皮劃艇的總質(zhì)量共120kg。這個(gè)士兵用自動(dòng)步槍在2s時(shí)間內(nèi)沿水平方向連續(xù)射出10發(fā)子彈，每發(fā)子彈的質(zhì)量為10g，子彈走開(kāi)步槍口時(shí)相對(duì)步槍的速度為800m/s。射擊前皮劃艇是靜止的。（1）每次射擊后皮劃艇的速度改變多少？（2）連續(xù)射擊后皮劃艇的速度是多大？（3）連續(xù)射擊時(shí)槍所碰到的平均反沖作使勁是多大？一質(zhì)量為m的人站在?？堪哆叺男〈?、小船質(zhì)量為M，現(xiàn)在：（1）人以對(duì)地的水平速度v跳登陸；（2）人以對(duì)地的速度斜向上跳登陸，v和水平方向成θ角；3）人以對(duì)船的速度u斜向上跳登陸，u與水平方向成φ角；求上述三種情況下，人跳起后，小船退后的速度各是多大（不計(jì)水的阻力）？6.在水平軌道上放置一門(mén)質(zhì)量為M的炮車(chē)，發(fā)射炮彈的質(zhì)量為m，炮車(chē)與地面間摩擦不計(jì)，當(dāng)炮身與水平方向成θ角發(fā)射炮彈時(shí)，炮彈相對(duì)炮身的出口速度為v0，試求炮車(chē)退后的速度多大？7．以以下列圖，物體A和B質(zhì)量分別為m1和m2，其圖示直角邊長(zhǎng)分別為a和b。設(shè)平位移是