第四节 反冲运动
[学习目标] 1.了解反冲运动的概念及反冲运动的一些应用.2.知道反冲运动的原理.3.会应用动量守恒定律解决反冲运动问题.(重点、难点)4.了解火箭的工作原理及决定火箭最终速度大小的因素.
一、反冲运动
1.定义
根据动量守恒定律,如果一个静止的物体在内力的作用下分裂为两个部分,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.反冲原理
反冲运动的基本原理是动量守恒定律,如果系统的一部分获得了某一方向的动量,系统的其他部分就会在这一方向的反方向上获得同样大小的动量.
3.公式
若系统的初始动量为零,则动量守恒定律的形式变为mv+(M-m)v′=0,此式表明,做反冲运动的两部分的动量大小相等、方向相反,而它们的速率与质量成反比.
二、火箭
1.原理
火箭的飞行应用了反冲的原理,靠喷出气流的反冲作用来获得巨大速度.
2.影响火箭获得速度大小的因素
一是喷气速度,二是火箭喷出物质的质量与火箭本身质量之比.喷气速度越大,质量比越大,火箭获得的速度越大.
1.正误判断(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)做反冲运动的两部分的动量一定大小相等,方向相反. (√)
(2)一切反冲现象都是有益的. (×)
(3)章鱼、乌贼的运动利用了反冲的原理. (√)
(4)火箭点火后离开地面向上运动,是地面对火箭的反作用力作用的结果.
(×)
(5)在没有空气的宇宙空间,火箭仍可加速前行. (√)
2.一人静止于光滑的水平冰面上,现欲向前运动,下列可行的方法是( )
A.向后踢腿
B.手臂向后甩
C.在冰面上滚动
D.向后水平抛出随身物品
D [A、B两项中人与外界无作用,显然不行;对于C项,由于冰面光滑,也不行;对于D选项,人向后水平抛出随身物品的过程中,得到随身物品的反作用力,即利用了反冲运动的原理,从而能向前运动.]
3.静止的实验火箭,总质量为M,当它以对地速度v0喷出质量为Δm的高温气体后,火箭的速度为( )
A. B.-
C. D.-
B [以v0为正方向,由动量守恒定律得Δmv0+(M-Δm)v=0,得火箭的速度v=-,选项B正确.]