反沖運(yùn)動(dòng)火箭

高考導(dǎo)航反沖運(yùn)動(dòng)與科學(xué)、技術(shù)、社會(huì)密切相關(guān),是近年高考的熱點(diǎn)試題往往將反沖運(yùn)動(dòng)與其他運(yùn)動(dòng)形式結(jié)合在一起考查,綜合性強(qiáng),難度大。165反沖運(yùn)動(dòng)火箭一、反沖運(yùn)動(dòng)1反沖運(yùn)動(dòng)的定義根據(jù)動(dòng)量守恒定律可知,原來(lái)靜止的系統(tǒng)在內(nèi)力的作用下分裂為兩個(gè)部分,當(dāng)其中一部分向某個(gè)方向運(yùn)動(dòng)時(shí),另一部分向相反方向運(yùn)動(dòng)，這就叫做反沖運(yùn)動(dòng)。2反沖運(yùn)動(dòng)的原理反沖運(yùn)動(dòng)是系統(tǒng)內(nèi)力作用的結(jié)果。在發(fā)生反沖運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中,如果系統(tǒng)所受到的外力遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于內(nèi)力,那么反沖運(yùn)動(dòng)遵循動(dòng)量守恒定律。一、反沖運(yùn)動(dòng)

一、反沖運(yùn)動(dòng)4反沖運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)1物體的不同部分在內(nèi)力作用下向相反方向運(yùn)動(dòng)。2在反沖運(yùn)動(dòng)中,相互作用力一般較大,通常可以用動(dòng)量守恒定律來(lái)處理。3在反沖運(yùn)動(dòng)中,由于有其他形式的能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能,所以系統(tǒng)的總動(dòng)能增加。5反沖運(yùn)動(dòng)的應(yīng)用與防止1利用有益的反沖運(yùn)動(dòng)：反擊式水輪機(jī)是使水從轉(zhuǎn)輪的葉片中流出,使轉(zhuǎn)輪由于反沖而旋轉(zhuǎn),從而帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電;噴氣式飛機(jī)和火箭都是靠噴出氣流的反沖作用而獲得巨大的速度。2避免有害的反沖運(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)影響射擊準(zhǔn)確性等。反沖現(xiàn)象的應(yīng)用反擊式水輪機(jī)是大型水力發(fā)電站應(yīng)用最廣泛的水輪機(jī)。它是靠水流的反沖作用旋轉(zhuǎn)的。1965年我自行設(shè)計(jì)的第一架超音速噴氣式強(qiáng)擊機(jī)--強(qiáng)-5。噴氣式飛機(jī)通過(guò)連續(xù)不斷地向后噴射高速燃?xì)?，可以得到超過(guò)音速的飛行速度。反沖現(xiàn)象的應(yīng)用槍械、火炮發(fā)射時(shí)會(huì)產(chǎn)生巨大的后坐力，影響連續(xù)發(fā)射的精確度，因此用步槍射擊時(shí)要把槍身抵在肩部，以減小反沖作用。反沖現(xiàn)象的防止中國(guó)新型自行榴彈炮裝在履帶式的車輛上且履帶表面有較深的突起抓地鉤型設(shè)計(jì)是為了增大摩擦力，止退。止退犁和兩個(gè)液壓緩沖器，都是為了提高火炮連射時(shí)的命中精度而精心設(shè)計(jì)的。我們?nèi)绾渭缺苊夥礇_危害又能保證命中精準(zhǔn)度呢？一、反沖運(yùn)動(dòng)例1（多選）今年春節(jié)上映的國(guó)產(chǎn)科幻大片《流浪地球》中有這樣的情節(jié)：為了自救，人類提出一個(gè)名為“流浪地球”的大膽計(jì)劃，即傾全球之力在地球表面建造上萬(wàn)座發(fā)動(dòng)機(jī)和轉(zhuǎn)向發(fā)動(dòng)機(jī)，推動(dòng)地球離開(kāi)太陽(yáng)系，用2500年的時(shí)間奔往另外一個(gè)棲息之地。這個(gè)科幻情節(jié)中里有反沖運(yùn)動(dòng)的原理?，F(xiàn)實(shí)中的下列運(yùn)動(dòng)，屬于反沖運(yùn)動(dòng)的有（）A．汽車的運(yùn)動(dòng) B．直升飛機(jī)的運(yùn)動(dòng) C．火箭的運(yùn)動(dòng) D．反擊式水輪機(jī)的運(yùn)動(dòng)CD一、反沖運(yùn)動(dòng)

A在箭支前端縛火藥筒，利用火藥向后噴發(fā)產(chǎn)生的反作用力把箭發(fā)射出去。這是世界上最早的噴射火器。古代火箭二、反沖現(xiàn)象的應(yīng)用—火箭現(xiàn)代火箭二、反沖現(xiàn)象的應(yīng)用—火箭1定義現(xiàn)代火箭是指一種靠噴射高溫高壓燃?xì)猥@得反作用力向前推進(jìn)的飛行器,是反沖運(yùn)動(dòng)的典型應(yīng)用之一。2現(xiàn)代火箭的主要用途利用火箭作為運(yùn)載工具,例如發(fā)射探測(cè)儀器、常規(guī)彈頭和核彈頭、人造衛(wèi)星和宇宙飛船。3火箭的工作原理主要由殼體和燃料兩大部分組成。火箭燃料燃燒時(shí)，從尾部噴出的氣體具有很大的動(dòng)量，根據(jù)動(dòng)量守恒定律，火箭獲得等大反向的動(dòng)量，因而發(fā)生連續(xù)的反沖現(xiàn)象，隨著推進(jìn)劑的消耗，火箭的質(zhì)量逐漸減小，加速度不斷增大，當(dāng)推進(jìn)劑燃盡時(shí)，火箭即以獲得的速度沿著預(yù)定的空間軌道飛行。二、反沖現(xiàn)象的應(yīng)用—火箭4最大飛行速度的決定因素1噴氣速度:,提高到3-4m/s需很高的技術(shù)水平。2質(zhì)量比火箭開(kāi)始飛行時(shí)的質(zhì)量與火箭除燃料外的箭體質(zhì)量之比:現(xiàn)代火箭能達(dá)到的質(zhì)量比不超過(guò)10。說(shuō)明：噴氣速度越大,質(zhì)量比越大,火箭最終速度就越大。火箭向前飛行所能達(dá)到的最大速度,一般來(lái)說(shuō)就是燃料燃盡時(shí)火箭的速度。要發(fā)射人造衛(wèi)星，這樣的火箭還不能達(dá)到所需的速度，如何解決衛(wèi)星發(fā)射問(wèn)題？二、反沖現(xiàn)象的應(yīng)用—火箭5用多級(jí)火箭發(fā)射衛(wèi)星獲得所需速度

多級(jí)火箭是由單級(jí)火箭構(gòu)成，發(fā)射時(shí)先點(diǎn)燃第一級(jí)火箭，燃料用完后，空殼自動(dòng)脫落，然后下一級(jí)火箭脫落，多級(jí)火箭及時(shí)把外殼脫落，使火箭的總質(zhì)量減少，因而達(dá)到更高的速度。但并非火箭級(jí)數(shù)越多就越好，級(jí)數(shù)越多結(jié)構(gòu)越復(fù)雜，技術(shù)要求越高，工作可靠性越差，目前多級(jí)火箭一般是三級(jí)火箭。二、反沖現(xiàn)象的應(yīng)用—火箭二、反沖現(xiàn)象的應(yīng)用—火箭例3運(yùn)送人造地球衛(wèi)星的火箭開(kāi)始工作后，火箭做加速運(yùn)動(dòng)的原因是（）A．燃料推動(dòng)空氣，空氣反作用力推動(dòng)火箭 B．火箭燃料燃燒發(fā)熱，加熱周圍空氣，空氣膨脹推動(dòng)火箭 C．火箭吸入空氣，然后向后排出，空氣對(duì)火箭的反作用力推動(dòng)火箭 D．火箭發(fā)動(dòng)機(jī)將燃料燃燒產(chǎn)生的氣體向后推出，氣體的反作用力推動(dòng)火箭D

三、“人船模型”問(wèn)題2解題時(shí)要畫出各物體的位移關(guān)系草圖,找出各長(zhǎng)度間的關(guān)系。特別提醒：①“人船模型”是運(yùn)用動(dòng)量守恒求涉及相對(duì)運(yùn)動(dòng)物體位移的問(wèn)題,所以在運(yùn)用時(shí)需特別注意其適用條件,即系統(tǒng)的動(dòng)量守恒且最初處于靜止?fàn)顟B(tài)。②“人船模型”問(wèn)題中兩物體的運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)是“人”走“船”行、“人”?！按蓖?、“人”快“船”快、“人”慢“船”慢。③解題時(shí)應(yīng)注意區(qū)分“人”和“船”的相對(duì)位移與對(duì)地位移。三、“人船模型”問(wèn)題3規(guī)律總結(jié)1“人船模型”中的動(dòng)力學(xué)規(guī)律:由于組成系統(tǒng)的兩物體受到大小相同、方向相反的一對(duì)力,故兩物體速度或位移大小與質(zhì)量成反比,方向相反這類問(wèn)題的特點(diǎn)是兩物體同時(shí)運(yùn)動(dòng),同時(shí)停止。2“人船模型”中的動(dòng)量與能量規(guī)律:由于系統(tǒng)不受外力作用,故而遵從動(dòng)量守恒定律,又由于相互作用力做功,故系統(tǒng)或每個(gè)物體動(dòng)能均發(fā)生變化,力對(duì)“人”做的功量度“人”動(dòng)能的變化;力對(duì)“船”做的功量度“船”動(dòng)能的變化；3在系統(tǒng)滿足動(dòng)量守恒的方向上,人、船的位移與質(zhì)量成反比。三、“人船模型”問(wèn)題、質(zhì)量為M的船停在靜水中，一質(zhì)量為m的人（可視為質(zhì)點(diǎn)）站在船頭，在人從船頭走到船尾的過(guò)程中，船相對(duì)地的位移大小為；人相對(duì)地的位移大小為（忽略水對(duì)船的阻力）三、“人船模型”問(wèn)題

變式2如圖所示，大氣球質(zhì)量為100g，載有質(zhì)量為50g的人，靜止在空氣中距地面20m高的地方，氣球下方懸一根質(zhì)量可忽略不計(jì)的繩子，此人想從氣球上沿繩慢慢下滑至地面，為了安全到達(dá)地面，則這繩長(zhǎng)至少應(yīng)為多長(zhǎng)？（不計(jì)人的高度）（可以把人看做質(zhì)點(diǎn)）（）A．10m B．30m C．40m D．60m三、“人船模型”問(wèn)題

一、反沖運(yùn)動(dòng)變式1如圖所示，質(zhì)量為M，半徑為R的光滑半圓弧槽靜止在光滑水平面上，有一質(zhì)量為m的小滑塊在與圓心等高處無(wú)初速度滑下，在小滑塊滑到圓弧槽最低點(diǎn)的過(guò)程中，圓弧槽產(chǎn)生的位移的大小為