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反冲运动
1.动量守恒定律的表达式:m1v1+m2v2=m1v1′+m2v2′.
若两物体相互作用后都静止,则m1v1+m2v2=0.
若两物体相互作用前的速度为零,相互作用后的速度分别为v1′和v2′,则m1v1′+m2v2′=0.
2.牛顿第三定律:相互作用的两个物体间的作用力大小相等、方向相反、作用在同一条直线上.
3.反冲运动
反冲运动是一种常见的现象.射击时子弹向前飞出,枪身会向后退;节日放烟花时,火药气体向下喷出,烟花会向上飞.它们共同的特点是:当一个物体向某一方向射出(或抛出)其中的一部分时,这个物体的剩余部分将向相反方向运动.在抛射的短暂时间内,物体系统不受外力作用或所受外力作用远小于内力,反冲运动遵循动量守恒定律.
4.火箭的发射利用了反冲现象.燃料燃尽时火箭获得的最终速度由喷气速度v和质量比m(M)(火箭开始飞行时的质量与燃料燃尽时的质量之比)两个因素决定.
解决学生疑难点:
一、反冲运动的特点及应用
[问题设计]
两位同学在公园里划船,租船的时间将到,他们把小船划向码头.当小船离码头大约1.5 m左右时,有一位同学心想:自己在体育课上立定跳远的成绩从未低于2 m,跳到岸上绝对没有问题.于是她纵身一跳,结果却掉到了水里,她为什么不能如她所想的那样跳到岸上呢?
答案这位同学与船(包括船上的同学)组成的系统在不考虑水阻力的情况下,水平方向所受合外力为零,系统水平方向动量守恒.她在跳出瞬间,船要向后运动.
[要点提炼]
1.反冲运动的特点及遵循的规律
(1)反冲运动的特点: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.
(2)反冲运动过程中一般满足:
①系统不受外力或所受外力之和为零;②系统虽然受到外力作用,但内力远大于外力;③系统虽然所受外力之和不为零,但系统在某一方向上不受外力或外力在该方向上的分力之和为零.所以反冲运动遵循动量守恒定律.
2.讨论反冲运动应注意的两个问题
(1)速度的反向性
对于原来静止的整体,抛出部分具有速度时,剩余部分的反冲是相对于抛出部分来说的,两者运动方向必然相反.
(2)速度的相对性
反冲运动中存在相互作用的物体间发生相对运动,已知条件中告知的常常是物体间的相对速度,在应用动量守恒定律时,应将相对速度转换为对地速度.
二、火箭的工作原理
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