1.4 动量守恒定律的应用 学案（含解析） 2025-2026学年高二物理粤教版（2019）选择性必修第一册

第四节　动量守恒定律的应用 自主梳理 一、反冲现象 1．定义：如果一个静止的物体在内力的作用下分裂成两部分，一部分向某个方向运动，另一部分必然向_____方向运动．这种现象叫作反冲． 2．特点 (1)作用时间极短，系统内力_____，外力可_____． (2)反冲运动中，通常可以用_____来处理． 二、火箭 1．原理：火箭的飞行应用了_____的原理，靠喷出气流的_____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_____，质量比_____，火箭获得的速度越大． (1)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．(　　) (2)在没有空气的宇宙空间，火箭仍可加速前行．(　　) (3)火箭发射时，火箭获得的机械能来自燃料燃烧释放的化学能．(　　) 课堂探究 　对反冲运动的理解 [思 维 深 化] 1．反冲运动的三个特点 (1)物体的不同部分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． (3)反冲运动中，由于有其他形式的能转化为机械能，所以系统的总动能增加． 2．讨论反冲运动应注意的三个问题 (1)速度的方向 对于原来静止的整体，抛出部分与剩余部分的运动方向必然相反．在列动量守恒方程时，可任意规定某一部分的运动方向为正方向，则反方向的另一部分的速度应取负值． (2)相对速度问题 在反冲运动中，有时遇到的速度是两物体的相对速度．此类问题中应先将相对速度转换成对地的速度后，再应用动量守恒定律列方程． (3)变质量问题 如在火箭的运动过程中，随着燃料的消耗，火箭本身的质量不断减小，此时必须取火箭本身和在相互作用的短时间内喷出的所有气体为研究对象，取相互作用的这个过程为研究过程来进行研究． 　反冲小车静止放在水平光滑玻璃上，点燃酒精，水蒸气将橡皮塞水平喷出，小车沿相反方向运动．如果小车运动前的总质量M＝3 kg，水平喷出的橡皮塞的质量m＝0.1 kg.(水蒸气质量忽略不计) (1)若橡皮塞喷出时获得的水平速度v＝2.9 m/s，求小车的反冲速度； (2)若橡皮塞喷出时速度大小不变，方向与水平方向成60°角，小车的反冲速度又如何(小车一直在水平方向运动) _____ _____ _____ _____ _____ _____ _____ _____ _____ _____ 反冲问题的三点注意 (1)内力的存在，不会影响系统的动量守恒． (2)内力做的功往往会改变系统的总动能． (3)要明确反冲运动对应的过程，弄清初、末状态的速度大小和方向的对应关系． [针 对 训 练] 1．一个静止的质量为M的不稳定原子核，当它放射出质量为m、速度为v的粒子后，原子核剩余部分的速度为(　　) A．－v　　　　　　　 B． C． D． 2．如图所示，装有炮弹的火炮总质量为m1，炮弹的质量为m2，炮弹射出炮口时对地的速率为v0，若炮管与水平地面的夹角为θ，则火炮后退的速度大小为(设水平面光滑)(　　) A．v0 B． C． D． 　火箭原理分析及应用 [思 维 深 化] 1．火箭的速度 设火箭在Δt时间内喷射燃气的质量为Δm，速度为u，喷气后火箭的质量为m，获得的速度为v，由动量守恒定律：0＝mv＋Δmu，得v＝－u. 2．决定因素 火箭获得速度取决于燃气喷出速度u及燃气质量与火箭本身质量之比两个因素． 3．多级火箭 由于受重力的影响，单级火箭达不到发射人造地球卫星所需要的7.9 km/s，实际火箭为多级． 多级火箭发射时，较大的第一级火箭燃烧结束后，便自动脱落，接着第二级、第三级依次工作，燃烧结束后自动脱落，这样可以不断地减小火箭壳体的质量，减轻负担，使火箭达到远远超过使用同样多的燃料的一级火箭所能达到的速度．目前多级火箭一般都是三级火箭，因为三级火箭能达到目前发射人造卫星的需求． 　一火箭喷气发动机每次喷出m＝200 ... ...