反冲运动火箭(实用)

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,.,*,?,实 验：,把气球吹满气，猛一松手，会出现什么情形呢？,.,5.6,反冲运动,火箭,5.6,反冲运动,火箭,.,一个物体在内力的作用下分裂为两个部分，一部分向某一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,一、反冲运动,1.,定义：,.,2.,要 点：,b.,一个物体分为两个部分,3.,物理原理：,作用前：,P=0,作用后,:P=mv+MV,则根据动量守恒定律有：,P=P,即,m v+M V=0,故有：,V=(m/M)v,负号就表示作用后的两部分运动方向相反,内力作用下,遵循动量守恒定律,c,.,两部分运动方向相反,.,反击式水轮机的转轮,反击式水轮机的蜗壳,.,2.,火箭,（应用）,明（公元,1368,1644,年）。长,108,厘米。在箭支前端缚火药筒，利用火药向后喷发产生的反作用力把箭发射出去。这是世界上最早的喷射火器。,.,古代的火箭,现代的火箭,.,.,Q:,火箭飞行的最大速度是由什么因素决定的？,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,，燃料燃尽后火箭的飞行速度为,v,.,答案,在火箭发射过程中，由于内力远大于外力，所以动量守恒取火箭的速度方向为正方向，发射前火箭的总动量为,0,，则由动量守恒定律得,mv,(,M,m,),v,0,所以,.,1,。,燃气喷射的速度,v,2,。,火箭的质量比,M/m,（即火箭开始飞行时的质量与燃料燃尽时的质量之比）。,要提高喷气速度，就要使用高质量的燃料，目前常用的液体燃料是液氢，用液氧做氧化剂。,注：目前的技术条件下，火箭的质量比在,6-10,左右，,.,Q:,为什么多级火箭在发射过程中要将空壳抛掉？试从理论上加以说明。,火箭在飞行过程中抛掉空壳后，可以使,m,变得更小，从而使得质量比增大，进而提高火箭最终所能获得的速度。,.,3.,武器中的反冲运动,东风,15,巨浪,2,应用,.,歼,11,应用,.,中国新型自行榴弹炮,火炮被称为“战争之神”。自行火炮起源于第二次世界大战的“法西斯德国”，当时德国陆军将一种淘汰的坦克底盘装上大口径榴弹炮装备炮兵，当时它的名称是：突击炮。,止退犁,.,1,。同学们是不是在电影里看到，火炮在发射时炮管,一缩一伸,的运动？有的人称之为：缩头炮。为什么炮管要做这样的运动呢？,我们要设计一种装置，它可以先允许炮身做反冲运动，并把这种运动能量储存为弹性势能，等反冲运动结束时，再利用储存的那部分能量使炮身复位，这就是火炮缓冲器的作用。这样火炮既解决了寿命问题又兼顾了连发精度问题，做到了合理设计。,2.,我们如何既避免反冲危害又能保证命中精度呢？,结果：巨大的反冲作用就全靠炮身的材料硬度抵消了，这样的结果是火炮的寿命大大减少，这显然是不合理的设计。,.,.,.,【,例,3】,如图,2,所示,长为,L,、质量为,M,的小船停在静水中,质量为,m,的人从静止开始从船头走到船尾,不计水的阻力，求船和人对地面的位移各为多少,?,三、人船模型的特点及应用,.,.,动,右,反比,反比,地,静,.,反冲运动 火箭,反冲运动,1,定义：静止或运动的物体分离出一部分物体，使另一部分向相反方向运动的现象叫反冲运动,。,2,反冲运动中一般遵循动量守恒定律,3,应用：反击式水轮机、,喷气式飞机,、火箭等,防止：射击时，用肩顶住枪身,火箭,1,飞行的原理,-,利用反冲运动,2,决定火箭最终飞行速度的因素,喷气速度,质量比,.,运载火箭,一般采用液体推进剂,，第一、二级多用液氧、煤油或四氧化二氮、偏二甲肼。,末级用液氧,、液氢高能推进，称为,低温液体火箭,，技术比较复杂，目前只有美国、俄斯、法国、中国和日本等少数几个国家掌握低温液体火箭技术,目前拥有运载火箭的国家有俄罗斯、美国、法国、英国、中国、日本、印度和以色列。当今世界上最大的运载火箭是俄罗斯的“能源”号，它长,60,米，底部最大直径,20,米，重,3000,多吨，能将,120,吨的有效载荷送入近地轨道。迄今为止运载火箭均为一次使用的，成本高。一次发射，少的几千万美元，多的上亿美元。不能重复使用，资源浪费大。,.,例,2.,下图为一空间探测器示意图，,1,，,2,，,3,，,4,，是四个喷气发动机，,1,，,3,，的连线与空间空间固定坐标系的轴平行，,2,，,4,，的连线与轴平行，每台发动机开动时，都能向探测器提供推力，但不会使探测器转动，开始时，探测器以恒定的速率,v,向正,x,方向飞行，要使探测器该为向正,x,偏负,y60,的方向以原来的速率,v,平动，则可（）,A.,先开动,1,适当时间，再开动,4,适当时间,B.,先开动,3,适当时间，再开动,2,适当时间,C.,开动,4,适当时间,D.,先开动,3,适当时间，再开动,4,适当时间,1,1,2,3,4,x,y,A,.,例,3,：某人在一只静止于水面的小船上练习射击，船、人、枪、靶、子弹的总质量为,M,，枪内有,n,颗子弹，每颗子弹质量为,m,，枪口到靶的距离为,l,子弹射出时相对于地速度为,v,在发射后一颗子弹时，前一颗已陷入靶中，则在发射完,n,颗子弹后小船后退的距离为多少？,.,例,3,：,传送带以,V,0,=2m/s,的速度把质量,m=20kg,的行李包送到原来静止的光滑轨道的小车上，其质量为,M=30kg,，包与车间的动摩擦因数为,=0.4,，则包从滑上车到最远处所经历 的时间为多少？,0.3,.,如图所示，质量为,M,的光滑滑块放置在光滑的水平面上，另一质量,m,的物体以速度,v,向上滑去，物体,刚好能到达最高点,，求物体到,m,达最高点的速度,?,例,4,：,.,