第5节 反冲运动 火箭
1．了解反冲运动的概念及反冲运动的一些应用。
2．理解反冲运动的原理，能够应用动量守恒定律解决反冲运动问题。
3．了解火箭的工作原理及决定火箭最终速度大小的因素。
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．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，相互作用力一般较大，通常可以用动量守恒定律来处理。
3．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，以减少反冲的影响。
二、火箭
1．工作原理：应用了反冲的原理，火箭燃料燃烧产生的高温、高压的燃气从尾部迅速喷出时，使火箭获得巨大的速度。
2．影响火箭获得速度大小的因素
(1)喷气速度：现代火箭喷气的速度约为2000～4000 m/s。
(2)火箭的质量比：指火箭起飞时的质量与火箭除燃料外的箭体质量之比。现代火箭的质量比一般小于10。喷气速度越大，质量比越大，火箭获得的速度越大。
判一判
(1)飞船做圆周运动时，若想变轨通常需要向前或向后喷出气体，该过程中动量守恒。( )
(2)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。( )
(3)吹大的气球松手放气时，气球会飞快地向后飞出是反冲现象。( )
(4)反冲运动中，系统的内力做功，系统的总动量虽然守恒，但系统的动能会发生变化。( )
(5)反冲是系统内力作用的结果，虽然有时系统所受合外力不为零，但由于内力远大于外力，动量近似守恒。( )
提示：(1)√ (2)× (3)√ (4)√ (5)√
想一想
反冲现象都是有益的吗？
提示：不是的。如用枪射击时，枪身的反冲会影响射击的准确性。
课堂任务
反冲
1．反冲的理解
根据动量守恒定律，如果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。
2．反冲运动的三个特点
(1)物体的两个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。
3．讨论反冲运动时应注意的三个问题
(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，两者的运动方向必然相反。在列动量守恒方程时，可规定任意某一部分的运动方向为正方向，则反方向运动的这一部分的速度要取负值。
(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，再列动量守恒定律关系式。
(3)变质量问题：在反冲运动中会经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。
