2019粵教版選修(3-5)1.4《反沖運(yùn)動(dòng)》word學(xué)案2

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1、2019粵教版選修(3-5)1.4《反沖運(yùn)動(dòng)》word學(xué)案2【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1．進(jìn)一步鞏固動(dòng)量守恒定律2．知道反沖運(yùn)動(dòng)和火箭的工作原理，了解反沖運(yùn)動(dòng)的應(yīng)用3．了解航天技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用【學(xué)習(xí)重點(diǎn)】運(yùn)用動(dòng)量守恒定律認(rèn)識(shí)反沖運(yùn)動(dòng)的物理實(shí)質(zhì)【知識(shí)要點(diǎn)】動(dòng)量守恒定律解“人船模型”問(wèn)題人船模型是動(dòng)量守恒定律的拓展應(yīng)用，將速度與質(zhì)量的關(guān)系推廣到位移與質(zhì)量，做這類題目，首先要畫好示意圖，要注意兩個(gè)物體相對(duì)于地面的移動(dòng)方向和兩個(gè)物體位移大小之間的關(guān)系．一個(gè)原來(lái)靜止的系統(tǒng)，由于某一部分的運(yùn)動(dòng)而對(duì)另一部分有沖量，使另一部分也跟著運(yùn)動(dòng)，

2、若現(xiàn)象中滿足動(dòng)量守恒，則有m1υ1-m2υ2=0，υ1=υ2．物體在這一方向上的速度經(jīng)過(guò)時(shí)間的累積使物體在這一方向上運(yùn)動(dòng)一段距離，則距離同樣滿足s1=s2，它們的相對(duì)距離s相=s1+s2．【典型例題】【例1】質(zhì)量為M、長(zhǎng)為L(zhǎng)的船靜止在靜水中，船頭及船尾各站著質(zhì)量分別為m1及m2的人，當(dāng)兩人互換位置后，船的位移有多大？【解析】利用“人船模型”易求得船的位移大小為：．提示：若m1>m2，本題可把（m1-m2）等效為一個(gè)人，把（M+2m2）看著船，再利用人船模型進(jìn)行分析求解較簡(jiǎn)便．應(yīng)該注意到：此結(jié)論與人在船上行走的

3、速度大小無(wú)關(guān)．不論是勻速行走還是變速行走，甚至往返行走，只要人最終到達(dá)船的左端，那么結(jié)論都是相同的．以上所列舉的人、船模型的前提是系統(tǒng)初動(dòng)量為零．如果發(fā)生相互作用前系統(tǒng)就具有一定的動(dòng)量，那就不能再用m1v1=m2v2這種形式列方程，而要利用（m1+m2）v0=m1v1+m2v2列式．圖6-2-4【例2】如圖6-2-4所示，AB為一光滑水平橫桿，桿上套一質(zhì)量為M的小圓環(huán)，環(huán)上系一長(zhǎng)為L(zhǎng)質(zhì)量不計(jì)的細(xì)繩，繩的另一端拴一質(zhì)量為m的小球，現(xiàn)將繩拉直，且與AB平行，由靜止釋放小球，則當(dāng)線繩與AB成θ角時(shí)，圓環(huán)移動(dòng)的距離是

4、多少？【解析】雖然小球、細(xì)繩及圓環(huán)在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中合外力不為零（桿的支持力與兩圓環(huán)及小球的重力之和不相等）系統(tǒng)動(dòng)量不守恒，但是系統(tǒng)在水平方向不受外力，因而水平動(dòng)量守恒．設(shè)細(xì)繩與AB成θ角時(shí)小球的水平速度為v，圓環(huán)的水平速度為V，則由水平動(dòng)量守恒有：MV=mv，且在任意時(shí)刻或位置V與v均滿足這一關(guān)系，加之時(shí)間相同，公式中的V和v可分別用其水平位移替代，則上式可寫為：Md=m［（L-Lcosθ）-d］，解得圓環(huán)移動(dòng)的距離：d=mL（1-cosθ）/（M+m）【規(guī)律總結(jié)】“人船模型”的特點(diǎn)：兩個(gè)物體均處于靜止，當(dāng)兩個(gè)物

5、體存在相互作用而不受外力作用時(shí)，系統(tǒng)動(dòng)量守恒，所以本質(zhì)上也是反沖模型．這類問(wèn)題的特點(diǎn)：兩物體同時(shí)運(yùn)動(dòng)，同時(shí)停止．載人氣球，例2等均屬于“人船模型”．【當(dāng)堂反饋】1.向空中發(fā)射一物體,不計(jì)空氣阻力,當(dāng)此物體的速度恰好沿水平方向時(shí),物體炸裂成a、b兩塊,若質(zhì)量較大的a塊的速度方向仍沿原來(lái)的方向,則()(A)b的速度方向一定與原來(lái)速度方向相同(B)在炸裂過(guò)程中,a、b受到的爆炸力的沖量一定相同(C)從炸裂到落地這段時(shí)間里,a飛行的水平距離一定比b的大(D)a、b一定同時(shí)到達(dá)水平地面2.如圖所示,一輛小車裝有光滑弧形

6、軌道,總質(zhì)量為m,停放在光滑水平向上.有一質(zhì)量也為m的速度為v的鐵球,沿軌道水平部分射入,并沿弧形軌道上升h后,又下降而離開小下,離車后球的運(yùn)動(dòng)情況是()(A)作平拋運(yùn)動(dòng),速度方向與車運(yùn)動(dòng)方向相同(B)作平拋運(yùn)動(dòng),水平速度方向跟車相反(C)作自由落體運(yùn)動(dòng)(D)小球跟車有相同的速度3.在水平軌道上放置一門質(zhì)量為M的炮車,發(fā)射質(zhì)量為m的炮彈,炮下與軌道間摩擦不計(jì),當(dāng)炮身與水平方向成θ角發(fā)射炮彈時(shí),炮彈相對(duì)地面出射的速度為v0,則此時(shí)炮身后退的速度v′=________.4.質(zhì)量為M的氣球下吊一架輕的繩梯,梯上站著

7、質(zhì)量為m的人.氣球以v0速度勻速上升,如果人加速向上爬,當(dāng)他相對(duì)于梯的速度達(dá)到v時(shí),氣球的速度將變?yōu)開_____.5.質(zhì)量為30㎏的小孩推著質(zhì)量為10㎏的冰車,在水平冰面上以2.0m/s的速度滑行,不計(jì)冰面摩擦,若小孩突然以5.0m/s的速度(對(duì)地)將冰車推出后,小孩的速度變?yōu)開______m/s.這一過(guò)程中,小孩對(duì)冰車所做的功為______J.6.氣球質(zhì)量為200㎏,載有質(zhì)量為50㎏的人,靜止在空中距地面20m的地方,氣球下懸一根質(zhì)量可忽略不汁的繩子,此人想從氣球上沿繩慢慢下滑至安全到達(dá)地面,則這根繩至少多

8、長(zhǎng)?7.如圖所示,有A、B兩質(zhì)量均為M的小車,在光滑的水平面上以相同的速率v0在同一直線上相向運(yùn)動(dòng),A車上有一質(zhì)量為m的人,他至少要以多大的速度(對(duì)地)從A車跳到B車上,才能避免兩車相撞?8：質(zhì)量為M底邊長(zhǎng)為b傾角為θ的三角形劈，靜止在光滑的水平面上，如圖所示，有一質(zhì)量為m的小物體，由斜面頂部無(wú)初速滑到底部時(shí)，劈移動(dòng)的距離是多少？9.甲、乙兩冰船在冰面上沿一直線以相同的速度v0甲在前、乙在后同向勻速