第5节 反冲运动 火箭
1.知道反冲运动的原理，会应用动量守恒定律解决有关反冲运动的问题． 2．知道火箭的原理及其应用． 3．了解航天技术的发展和宇宙航行．
一、反冲
1．定义：一个静止的物体在内力的作用下分裂为两部分，一部分向某个方向运动，另一部分必然向相反的方向运动的现象．
2．反冲现象的应用及防止
(1)应用：农田、园林的喷灌装置是利用反冲使水从喷口喷出时，一边喷水一边旋转．
(2)防止：用枪射击时，由于枪身的反冲会影响射击的准确性，所以用步枪射击时要把枪身抵在肩部，以减小反冲的影响．
二、火箭
1．工作原理：是利用反冲运动，火箭燃料燃烧产生的高温、高压燃气从尾喷管迅速喷出时，使火箭获得巨大速度．
2．构造：主要有两大部分：箭体和燃料．
3．特点：箭体和喷出的燃料气体满足动量守恒定律．
4．影响火箭获得速度大小的因素
(1)喷气速度：现代液体燃料火箭的喷气速度约为2 000～4 000 m/s.
(2)质量比：指火箭起飞时的质量与火箭除燃料外的箭体质量之比．喷气速度越大，质量比越大，火箭获得的速度越大．
判一判 (1)反冲运动可以用动量守恒定律来处理．( )
(2)一切反冲现象都是有益的．( )
(3)章鱼、乌贼的运动利用了反冲的原理．( )
(4)火箭点火后离开地面加速向上运动，是地面对火箭的反作用力作用的结果．( )
(5)在没有空气的宇宙空间，火箭仍可加速前行．( )
提示：(1)√ (2)× (3)√ (4)× (5)√
做一做 一人静止于完全光滑的冰面上，现欲远离冰面，下列可行的方法是( )
A．向后踢腿 B．手臂向上摆
C．在冰面上滚动 D．脱下外衣水平抛出
提示：选D．A、B两项中人与外界无作用，显然不行；对于C项，由于冰面光滑，也不行；对于D选项，人抛出外衣的过程得到外衣的反作用力，即利用了反冲的原理，从而能远离冰面．
想一想 两位同学在公园里划船．租船时间将到，她们把小船划向码头．当小船离码头大约2 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(如图)．她为什么不能如她所想的那样跳到岸上呢？(假设起跳时船已静止)
提示：这位同学与船组成的系统在不考虑水阻力的情况下，所受合外力为零，在她跳前后遵循动量守恒定律．她在跳出瞬间，船也要向后运动．
对反冲运动的理解和应用
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或在某一方向上内力远大于外力，所以可以用动量守恒定律或在某一方向上应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)速度的方向性：对于原来静止的整体，当被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．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，则反方向的这一部分的速度就要取负值．
(2)速度的相对性：反冲运动的问题中，有时遇到的速度是相互作用的两物体的相对速度．但是动量守恒定律中要求速度是对同一惯性参考系的速度(通常为对地的速度)．因此应先将相对速度转换成对地的速度，再列动量守恒定律方程．
(3)变质量问题：在反冲运动中还常遇到变质量物体的运动，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．
一个质量为m的物体从高处自由下落，当物体下落h时突然炸裂成两块，其中质量为m1的一块恰好能沿竖直方向回到开始下落的位置，求刚炸裂时另一块的速度v2.
[思路点拨] 以炸裂时分裂成的两块m1和(m－m1)组成的系统为研究对象，在炸裂的这一极短的时间内，系统受到的合外力即重力并不为零，但炸裂时的爆炸力远大于系统的重力，系统在竖直方向的动量可认为近似守恒．
