第四节 反冲运动
[学习目标]1.了解反冲运动及反冲运动的典型事例.2.能够应用动量守恒定律解决反冲运动问题.3.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
[导学探究] 在生活中常见到这样的情形:吹饱的气球松手后喷出气体,同时向相反方向飞去;点燃"钻天猴"的药捻,便会向后喷出亮丽的火焰,同时"嗖"的一声飞向天空;乌贼向后喷出水后,它的身体却能向前运动,结合这些事例,体会反冲运动的概念,并思考以下问题:
(1)反冲运动的物体受力有什么特点?
(2)反冲运动过程中系统的动量、机械能有什么变化?
答案 (1)物体的不同部分受相反的作用力,在内力作用下向相反方向运动.
(2)反冲运动中,相互作用的内力一般情况下远大于外力,所以可以用动量守恒定律来处理;反冲运动中,由于有其他形式的能转变为机械能,所以系统的机械能增加.
[知识梳理] 反冲运动
1.定义: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.反冲运动的特点:是物体间作用力与反作用力产生的效果.
3.反冲运动遵循的规律:反冲运动遵循动量守恒定律.
[即学即用] 判断下列说法的正误.
(1)反冲运动可以用动量守恒定律来处理.( √ )
(2)章鱼、乌贼的运动利用了反冲的原理.( √ )
(3)反冲运动是相互作用的物体之间的作用力与反作用力产生的效果.( √ )
(4)只有系统合外力为零的反冲运动才能用动量守恒定律来分析.( × )
二、火箭
[导学探究] (1)火箭飞行利用了怎样的工作原理?在分析火箭运动问题时可否应用动量守恒定律?
(2)设火箭发射前的总质量是M,燃料燃尽后的质量为m,火箭燃气的喷射速度为v,试求燃料燃尽后火箭飞行的最大速度v′.
(3)分析提高火箭飞行速度的可行办法.
答案 (1)火箭靠向后连续喷射高速气体飞行,利用了反冲原理.由于火箭与"高温、高压