資源簡(jiǎn)介

6．反沖
1．通過實(shí)例了解反沖的概念及反沖運(yùn)動(dòng)的一些應(yīng)用。
2．知道火箭工作原理，能利用動(dòng)量守恒定律解釋反沖現(xiàn)象。
3．探究火箭的發(fā)射原理。
4．了解我國(guó)航空、航天事業(yè)的成就，激發(fā)學(xué)生愛國(guó)主義熱情。
知識(shí)點(diǎn)一　反沖
1．定義：如果一個(gè)靜止的物體在內(nèi)力的作用下分裂為兩部分，一部分向某個(gè)方向運(yùn)動(dòng)，另一部分必然向相反的方向運(yùn)動(dòng)，這個(gè)現(xiàn)象叫作反沖。
2．規(guī)律：反沖現(xiàn)象中，系統(tǒng)內(nèi)力很大，外力可忽略，滿足動(dòng)量守恒定律。
3．反沖現(xiàn)象的防止及應(yīng)用
(1)防止：用槍射擊時(shí)，由于槍身的反沖會(huì)影響射擊的準(zhǔn)確性，所以用槍射擊時(shí)要把槍身抵在肩部，以減少反沖的影響。
(2)應(yīng)用：農(nóng)田、園林的噴灌裝置利用反沖使水從噴口噴出時(shí)，一邊噴水一邊旋轉(zhuǎn)。
　如圖所示，把彎管裝在可旋轉(zhuǎn)的盛水容器的下部。當(dāng)水從彎管流出時(shí)，容器就旋轉(zhuǎn)起來(lái)。這種現(xiàn)象利用了什么原理？
提示：反沖原理。
知識(shí)點(diǎn)二　火箭的發(fā)射
1．工作原理：利用反沖的原理，火箭燃料燃燒產(chǎn)生的高溫、高壓燃?xì)鈴奈膊繃姽芨咚賴姵?，使火箭獲得巨大速度。
2．影響火箭獲得速度大小的因素
一是向后的噴氣速度，二是質(zhì)量比(火箭開始飛行時(shí)的質(zhì)量與燃料燃盡時(shí)的質(zhì)量之比)。噴氣速度越大，質(zhì)量比越大，火箭獲得的速度越大。
　由火箭的工作原理可知，與火箭發(fā)生相互作用的是火箭噴出的燃?xì)?，而不是外界的空氣?br/>1：思考辨析(正確的打√，錯(cuò)誤的打×)
(1)反沖現(xiàn)象可以用動(dòng)量守恒定律來(lái)處理。 (√)
(2)一切反沖現(xiàn)象都是有益的。 (×)
(3)章魚、烏賊的運(yùn)動(dòng)利用了反沖的原理。 (√)
(4)火箭點(diǎn)火后離開地面加速向上運(yùn)動(dòng)，是地面對(duì)火箭的反作用力作用的結(jié)果。 (×)
(5)在沒有空氣的宇宙空間，火箭仍可加速前行。 (√)
(6)火箭獲得的速度僅與噴氣的速度有關(guān)。 (×)
2：填空
如圖所示，自動(dòng)火炮連同炮彈的總質(zhì)量為M，當(dāng)炮管水平，火炮車在水平路面上以v1的速度向右勻速行駛中，發(fā)射一枚質(zhì)量為m的炮彈后，自動(dòng)火炮的速度變?yōu)関2，仍向右行駛，則炮彈相對(duì)炮筒的發(fā)射速度v0＝______________。
[解析]　炮彈相對(duì)地的速度為v0＋v2，由動(dòng)量守恒定律得
Mv1＝(M－m)v2＋m(v0＋v2)
解得v0＝。
[答案]　
取一只藥瓶或一個(gè)一端有孔的蛋殼，在其蓋上鉆一小孔(瓶蓋與瓶子需密封)，再取一塊厚泡沫塑料，參照?qǐng)D做成船的樣子，并在船上挖一凹坑，以容納盛酒精的容器(可用金屬瓶蓋)。用兩段鐵絲，彎成環(huán)狀以套住瓶的兩端，并將鐵絲的端頭分別插入船中。
將一棉球放入容器中，并倒入少量酒精，在瓶中裝入半瓶開水。將船放入水中，點(diǎn)燃酒精棉球后一會(huì)兒產(chǎn)生水蒸氣，當(dāng)水蒸氣從藥瓶蓋的孔中噴出時(shí)，小船便能勇往直前了。小船向前運(yùn)動(dòng)體現(xiàn)了什么物理原理？
提示：反沖原理。
考點(diǎn)1　對(duì)反沖運(yùn)動(dòng)的理解
1．反沖運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)
(1)物體的不同部分在內(nèi)力作用下向相反方向運(yùn)動(dòng)。
(2)在反沖運(yùn)動(dòng)中，相互作用力一般較大，通?？梢杂脛?dòng)量守恒定律來(lái)處理。
(3)在反沖運(yùn)動(dòng)中，由于有其他形式的能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，所以系統(tǒng)的總動(dòng)能增加。
2．處理反沖運(yùn)動(dòng)應(yīng)注意的問題
(1)速度的方向
對(duì)于原來(lái)靜止的整體，拋出部分與剩余部分的運(yùn)動(dòng)方向必然相反。在列動(dòng)量守恒方程時(shí)，可任意規(guī)定某一部分的運(yùn)動(dòng)方向?yàn)檎较颍瑒t反方向的速度應(yīng)取負(fù)值。
(2)相對(duì)速度問題
在反沖運(yùn)動(dòng)中，有時(shí)遇到的速度是兩物體的相對(duì)速度。此類問題中應(yīng)先將相對(duì)速度轉(zhuǎn)換成對(duì)地的速度后，再列動(dòng)量守恒定律方程。
(3)變質(zhì)量問題
如在火箭的運(yùn)動(dòng)過程中，隨著燃料的消耗，火箭本身的質(zhì)量不斷減小，此時(shí)必須取火箭本身和在相互作用的短時(shí)間內(nèi)噴出的所有氣體為研究對(duì)象，取相互作用的這個(gè)過程來(lái)進(jìn)行研究。
【典例1】　反沖小車靜止放在水平光滑玻璃上，點(diǎn)燃酒精，蒸汽將橡皮塞水平噴出，小車沿相反方向運(yùn)動(dòng)。如果小車運(yùn)動(dòng)前的總質(zhì)量M＝3 kg，水平噴出的橡皮塞的質(zhì)量m＝0.1 kg。
(1)若橡皮塞噴出時(shí)獲得的水平速度v＝2.9 m/s，求小車的反沖速度；
(2)若橡皮塞噴出時(shí)速度大小不變，方向與水平方向成60°角，小車的反沖速度又如何(小車一直在水平方向運(yùn)動(dòng))
思路點(diǎn)撥：(1)小車和橡皮塞組成的系統(tǒng)所受外力之和為零，系統(tǒng)總動(dòng)量為零。
(2)小車和橡皮塞組成的系統(tǒng)在水平方向動(dòng)量守恒。
[解析]　(1)以橡皮塞運(yùn)動(dòng)的方向?yàn)檎较颍鶕?jù)動(dòng)量守恒定律有
mv＋(M－m)v′＝0
v′＝－v＝－×2.9 m/s＝－0.1 m/s
負(fù)號(hào)表示小車的運(yùn)動(dòng)方向與橡皮塞運(yùn)動(dòng)的方向相反。
(2)以橡皮塞運(yùn)動(dòng)的水平分運(yùn)動(dòng)方向?yàn)檎较颍?br/>mv cos 60°＋(M－m)v″＝0
v″＝－＝－ m/s＝－0.05 m/s
負(fù)號(hào)表示小車的運(yùn)動(dòng)方向與橡皮塞運(yùn)動(dòng)的水平分運(yùn)動(dòng)的方向相反。
[答案]　(1)0.1 m/s，方向與橡皮塞運(yùn)動(dòng)的方向相反　(2)0.05 m/s，方向與橡皮塞運(yùn)動(dòng)的水平分運(yùn)動(dòng)的方向相反
　反沖運(yùn)動(dòng)和碰撞、爆炸有相似之處，相互作用力常為變力，且作用力大，一般都滿足內(nèi)力 外力，所以反沖運(yùn)動(dòng)可用動(dòng)量守恒定律來(lái)處理。
[跟進(jìn)訓(xùn)練]
1．一個(gè)士兵在皮劃艇上，他連同裝備和皮劃艇的總質(zhì)量為M，這個(gè)士兵用自動(dòng)步槍沿水平方向射出一發(fā)質(zhì)量為m的子彈，子彈離開槍口時(shí)相對(duì)步槍的速度為v，射擊前皮劃艇是靜止的，則射出子彈后皮劃艇的速度為(　　)
A． B．
C． D．
B　[子彈與皮劃艇組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒，以子彈的速度方向?yàn)檎较颍缘孛鏋閰⒖枷?，設(shè)皮劃艇的速度為v1，則子彈的速度為v－v1，由動(dòng)量守恒定律得m(v－v1)－(M－m)v1＝0，解得v1＝，B正確。]
考點(diǎn)2　對(duì)火箭工作原理的理解
1．工作原理
應(yīng)用反沖運(yùn)動(dòng)，其反沖過程動(dòng)量守恒。它靠向后噴出的氣流的反沖作用而獲得向前的速度。
2．分析火箭類問題應(yīng)注意的三個(gè)問題
(1)火箭在運(yùn)動(dòng)過程中，隨著燃料的燃燒，火箭本身的質(zhì)量不斷減小，故在應(yīng)用動(dòng)量守恒定律時(shí)，必須取在同一相互作用時(shí)間內(nèi)的火箭和噴出的氣體為研究對(duì)象。注意反沖前、后各物體質(zhì)量的變化。
(2)明確兩部分物體初、末狀態(tài)的速度的參考系是否為同一參考系，如果不是同一參考系要設(shè)法予以轉(zhuǎn)換，一般情況要轉(zhuǎn)換成對(duì)地的速度。
(3)列方程時(shí)要注意初、末狀態(tài)動(dòng)量的方向。
【典例2】　一火箭的噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)每次噴出m＝200 g的氣體，氣體離開發(fā)動(dòng)機(jī)噴出時(shí)的速度v＝1 000 m/s(相對(duì)地面)，設(shè)火箭的質(zhì)量M＝300 kg，發(fā)動(dòng)機(jī)每秒噴氣20次，求當(dāng)?shù)谌螝怏w噴出后，火箭的速度為多大？
思路點(diǎn)撥：火箭噴氣屬反沖現(xiàn)象，火箭和氣體組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒，運(yùn)用動(dòng)量守恒定律求解。
[解析]　設(shè)噴出三次氣體后火箭的速度為v3，以火箭和噴出的三次氣體為研究對(duì)象，據(jù)動(dòng)量守恒定律，得－3mv＝0
所以v3＝≈2 m/s。
[答案]　2 m/s
　火箭類反沖問題解題要領(lǐng)
(1)兩部分物體初、末狀態(tài)的速度的參考系必須是同一參考系，且一般以地面為參考系。
(2)要特別注意反沖前、后各物體質(zhì)量的變化。
(3)列方程時(shí)要注意初、末狀態(tài)動(dòng)量的方向。
[跟進(jìn)訓(xùn)練]
2．火箭升空過程中向后噴出高速氣體，從而獲得較大的向前速度。火箭飛行所能達(dá)到的最大速度是燃料燃盡時(shí)火箭獲得的最終速度。影響火箭最大速度的因素是(　　)
A．火箭向后噴出的氣體速度
B．火箭開始飛行時(shí)的質(zhì)量
C．火箭噴出的氣體總質(zhì)量
D．火箭噴出的氣體速度和火箭始、末質(zhì)量比
D　[分別用M、m表示火箭初始質(zhì)量和燃料燃盡時(shí)的質(zhì)量，v0表示噴氣速度大小，則火箭噴氣過程動(dòng)量守恒，有mv－(M－m)v0＝0，即火箭最大速度為v＝v0，影響火箭最大速度的因素是火箭噴出的氣體速度和火箭始、末質(zhì)量比。故選D。]
1．下列有關(guān)說法正確的是(　　)
A．火車在轉(zhuǎn)彎時(shí)如果內(nèi)軌高于外軌能夠減輕輪緣與軌道間的擠壓
B．開普勒通過20年的時(shí)間研究第谷的行星觀測(cè)記錄發(fā)現(xiàn)了行星運(yùn)動(dòng)三大定律
C．汽車上坡時(shí)司機(jī)通過“換擋”的辦法減小牽引力來(lái)得到較大的速度
D．宇航員把手中小物體扔出后，他自己也會(huì)向扔出方向運(yùn)動(dòng)體現(xiàn)了反沖原理
B　[為了減輕輪緣與軌道間的擠壓，應(yīng)外軌高于內(nèi)軌，故A錯(cuò)誤；開普勒通過研究第谷的行星觀測(cè)記錄，發(fā)現(xiàn)了行星運(yùn)動(dòng)三大定律，故B正確；根據(jù)P＝Fv，上坡時(shí)P一定，用“換擋”的辦法減小速度來(lái)得到較大的牽引力，故C錯(cuò)誤；宇航員把小物體扔出后，自己會(huì)向扔出小物體的反方向運(yùn)動(dòng)，故D錯(cuò)誤。故選B。]
2．(多選)如圖所示，光滑水平面上靜止著一輛小車，在酒精燈燃燒一段時(shí)間后塞子噴出。下列說法正確的是(　　)
A．塞子噴出時(shí)，塞子受到的沖擊力將等于小車受到的沖擊力
B．塞子噴出時(shí)，塞子受到的沖擊力將小于小車受到的沖擊力
C．塞子噴出瞬間，小車對(duì)水平面的壓力大于小車整體的重力
D．若塞子噴出時(shí)速度越大，則慣性越大
AC　[塞子噴出時(shí)，塞子受到的沖擊力與小車受到的沖擊力大小相等，方向相反，故A正確，B錯(cuò)誤；塞子噴出瞬間，試管內(nèi)的氣體對(duì)試管有斜向左下的作用力，根據(jù)共點(diǎn)力平衡條件得，小車對(duì)水平面的壓力大于小車自身的重力，故C正確；慣性只與質(zhì)量有關(guān)，與塞子噴出時(shí)速度無(wú)關(guān)，故D錯(cuò)誤。故選AC。]
3．(新情境題，以空間飛行器為背景，考查反沖原理)在地球大氣層以外的宇宙空間，基本上按照天體力學(xué)的規(guī)律運(yùn)行的各類飛行器，又稱空間飛行器(spacecraft)。航天器是執(zhí)行航天任務(wù)的主體，是航天系統(tǒng)的主要組成部分。由于外太空是真空的，飛行器在加速過程中一般使用火箭推進(jìn)器，火箭在工作時(shí)利用電場(chǎng)加速帶電粒子，形成向外發(fā)射的粒子流而對(duì)飛行器產(chǎn)生反沖力，由于阻力極小，只需一點(diǎn)點(diǎn)動(dòng)力即可以達(dá)到很高的速度。我國(guó)發(fā)射的“實(shí)踐9號(hào)”攜帶的衛(wèi)星上第一次使用了離子電推力技術(shù)，從此為我國(guó)的航天技術(shù)開啟了一扇新的大門。已知飛行器的質(zhì)量為M，發(fā)射的是2價(jià)氧離子，發(fā)射功率為P，加速電壓為U，每個(gè)氧離子的質(zhì)量為m，元電荷為e，原來(lái)飛行器靜止，不計(jì)發(fā)射氧離子后飛行器質(zhì)量的變化，求：
(1)射出的氧離子速度大?。?br/>(2)每秒鐘射出的氧離子數(shù)；
(3)射出離子后飛行器開始運(yùn)動(dòng)的加速度大小。
[解析]　(1)以氧離子為研究對(duì)象，根據(jù)動(dòng)能定理，有2eU＝mv2
所以，氧離子速度為v＝2。
(2)設(shè)每秒鐘射出的氧離子數(shù)為N，則發(fā)射功率可表示為P＝NΔEk＝2NeU
所以，每秒射出的氧離子數(shù)為N＝。
(3)以氧離子和飛行器組成的系統(tǒng)為研究對(duì)象，設(shè)飛行器的反沖速度為v1，取飛行器的速度方向?yàn)檎较颍鶕?jù)動(dòng)量守恒定律，t時(shí)間內(nèi)有
0＝Mv1＋Ntm(－v)
飛行器的加速度為a＝
可得a＝。
[答案]　(1)2　(2)　(3)
回歸本節(jié)知識(shí)，自我完成以下問題：
1．反沖過程中以相互作用的兩部分為系統(tǒng)是否滿足動(dòng)量守恒？
提示：滿足。
2．火箭的工作原理是什么？
提示：反沖原理。
3．應(yīng)用反沖原理分析火箭發(fā)射時(shí)，研究對(duì)象是什么？
提示：箭體和噴出的氣體。
航天員太空行走
太空行走(Walking in space)又稱為出艙活動(dòng)。是載人航天的一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)，是載人航天工程在軌道上安裝大型設(shè)備、進(jìn)行科學(xué)實(shí)驗(yàn)、施放衛(wèi)星、檢查和維修航天器的重要手段。要實(shí)現(xiàn)太空行走這一目標(biāo)，需要諸多的特殊技術(shù)保障。
幫助航天員實(shí)現(xiàn)太空行走的是自足式手提機(jī)動(dòng)噴射器。這個(gè)裝置主要由兩個(gè)氧氣儲(chǔ)罐和一個(gè)壓力調(diào)節(jié)器組成，重3.4千克，其中高壓氧氣推進(jìn)劑重約0.13千克。它每秒能產(chǎn)生約181牛的推力，速度為1.82米/秒，相當(dāng)于普通人慢跑的速度。該裝置有3個(gè)噴管，2個(gè)噴管對(duì)著后方，1個(gè)噴管對(duì)著前方。開動(dòng)對(duì)著后方的2個(gè)噴管，即可推著航天員向前移動(dòng)，開動(dòng)對(duì)著前方的1個(gè)噴管，即可停止移動(dòng)。
1．航天員太空行走用到的自足式手提機(jī)動(dòng)噴射器的原理是什么？
提示：反沖原理。
2．航天員太空行走速度的快慢和什么有關(guān)？
提示：手提機(jī)動(dòng)噴射器的噴射速度和噴出氣體的質(zhì)量。
課時(shí)分層作業(yè)(五)　反沖
?題組一　對(duì)反沖運(yùn)動(dòng)的理解
1．下列圖片所描述的事例或應(yīng)用中，沒有利用反沖運(yùn)動(dòng)原理的是(　　)
A．噴灌裝置的自動(dòng)旋轉(zhuǎn) B．章魚在水中前行和轉(zhuǎn)向
C．運(yùn)載火箭發(fā)射過程 D．碼頭邊輪胎的保護(hù)作用
D　[噴灌裝置是利用水流噴出時(shí)的反沖作用而旋轉(zhuǎn)的，章魚在水中前行和轉(zhuǎn)向利用了噴出的水的反沖作用，火箭發(fā)射時(shí)利用噴氣的方式而獲得動(dòng)力，利用了反沖作用，故A、B、C不符合題意；碼頭邊輪胎的作用是延長(zhǎng)碰撞時(shí)間，從而減小作用力，沒有利用反沖作用，故D符合題意。]
2．一條質(zhì)量約為180 kg的小船漂浮在靜水中，當(dāng)人從船尾走向船頭時(shí)，小船也發(fā)生了移動(dòng)(不計(jì)水的阻力)。如圖所示是某研究性學(xué)習(xí)小組利用有關(guān)物理知識(shí)分析人與船相互作用過程時(shí)所畫出的四幅草圖，圖中實(shí)線部分為人在船尾時(shí)的情景，虛線部分為人走到船頭時(shí)的情景。其中正確的是(　　)
A　　　　　　　B
C　　　　　　　D
B　[小船和人組成的系統(tǒng)，在水平方向上動(dòng)量守恒，人在小船上向右前進(jìn)，小船向左退，所以人的對(duì)地位移方向向右，小船的對(duì)地位移方向向左，故B正確，A、C、D錯(cuò)誤。故選B。]
3． (多選)采取下列哪些措施有利于增大噴氣式飛機(jī)的飛行速度(　　)
A．使噴出的氣體速度更大
B．減輕飛機(jī)自身質(zhì)量
C．使噴出的氣體質(zhì)量更大
D．使噴出的氣體密度更小
ABC　[把噴氣式飛機(jī)和噴出的氣體看成系統(tǒng)，設(shè)原來(lái)的總質(zhì)量為M，噴出的氣體質(zhì)量為m，速度為v，剩余的部分質(zhì)量為(M－m)的速度是v′，規(guī)定飛機(jī)的飛行方向?yàn)檎较颍上到y(tǒng)動(dòng)量守恒得(M－m)v′－mv＝0，解得v′＝，可知m越大，v越大，M越小，則v′越大，故A、B、C正確，D錯(cuò)誤。]
?題組二　運(yùn)用動(dòng)量守恒定律處理反沖運(yùn)動(dòng)問題
4．(多選)如圖所示，載有物資的熱氣球的總質(zhì)量為M，靜止于距離水平地面H的高處?，F(xiàn)將質(zhì)量為m的物資以相對(duì)地面豎直向下的速度v0投出，物資落地時(shí)與熱氣球的距離為d。設(shè)整個(gè)過程中熱氣球所受浮力不變，重力加速度為g，不計(jì)空氣阻力，忽略物資受到的浮力。下列說法正確的是(　　)
A．物資落地前，熱氣球與其組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒
B．投出物資后，熱氣球勻速上升
C．物資落地時(shí)，熱氣球上升的高度為
D．物資落地時(shí)與熱氣球的距離d為
ACD　[物資拋出之前，物資和氣球所受合外力為零，物資拋出后，氣球和物資所受合外力不變，則系統(tǒng)所受合外力仍為零，則物資落地前，熱氣球與投出的物資組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒，選項(xiàng)A正確；投出物資后熱氣球受到的合力向上，則向上做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；設(shè)物資落地時(shí)熱氣球上升的高度為h，則對(duì)物資和氣球系統(tǒng)，由動(dòng)量守恒定律有＝m，解得h＝，則d＝H＋h＝H＋＝，選項(xiàng)C、D正確。故選ACD。]
5．如圖所示，在光滑水平面上甲、乙兩車相向而行，甲的速率為v0，乙的速率也為v0，甲車和車上人的總質(zhì)量為10m，乙車和車上人及貨包的總質(zhì)量為12m，單個(gè)貨包質(zhì)量為，為使兩車不相撞，乙車上的人以相對(duì)地面為v＝11v0的速率將貨包拋給甲車上的人，則乙車上的人應(yīng)拋出貨包的最小數(shù)量是(　　)
A．10個(gè) B．11個(gè)
C．12個(gè) D．20個(gè)
A　[規(guī)定水平向左為正方向，兩車剛好不相撞即最后兩車速度相等，設(shè)相等的速度為v′。對(duì)兩輛車、兩人以及所有貨包組成的系統(tǒng)，由動(dòng)量守恒定律得12mv0－10mv0＝(12m＋10m)v′，解得v′＝。設(shè)為使兩車不相撞，乙車上的人應(yīng)拋出貨包的最小數(shù)量為n，以乙及乙車上的人和貨包為系統(tǒng)，由動(dòng)量守恒定律得12mv0＝v′＋n·v，由題知v＝11v0，解得n＝10個(gè)，A正確。]
6．如圖所示，一對(duì)雜技演員(都視為質(zhì)點(diǎn))乘秋千(秋千繩處于水平位置)從A點(diǎn)由靜止出發(fā)繞O點(diǎn)下擺，當(dāng)擺到最低點(diǎn)B時(shí)，女演員在極短時(shí)間內(nèi)將男演員沿水平方向推出，然后自己剛好能回到A處。已知男演員質(zhì)量m1和女演員質(zhì)量m2之比＝2，秋千的質(zhì)量不計(jì)，秋千的擺長(zhǎng)為R，C點(diǎn)比O點(diǎn)低5R。求男演員落地點(diǎn)C與O點(diǎn)的水平距離x。
[解析]　設(shè)分離前男女演員在秋千最低點(diǎn)B的速度為v0，由機(jī)械能守恒定律有(m1＋m2)gR＝
設(shè)剛分離時(shí)男演員速度的大小為v1，方向與v0相同；女演員速度的大小為v2，方向與v0相反，在水平方向上，由動(dòng)量守恒定律有
(m1＋m2)v0＝m1v1－m2v2
分離后，男演員做平拋運(yùn)動(dòng)，設(shè)男演員從被推出到落在C點(diǎn)所需的時(shí)間為t，根據(jù)題給條件，由運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律得
4R＝gt2，x＝v1t
根據(jù)題給條件，女演員剛好回到A點(diǎn)，由機(jī)械能守恒定律得
m2gR＝
已知m1＝2m2，由以上各式可得x＝8R。
[答案]　8R
?題組三　火箭
7．(多選)如圖所示，“水上飛人”是近幾年流行的游樂項(xiàng)目。假設(shè)人(包括裝備)的質(zhì)量為70 kg，兩個(gè)出水口的橫截面積均為100 cm2，適當(dāng)調(diào)節(jié)出水口的噴水速度可以使人懸停在空中(近似認(rèn)為水流噴出前的速度為0)，忽略中間水管對(duì)人的作用力，水的密度為1.0×103 kg/m3，重力加速度大小取g＝10 m/s2。則(　　)
A．懸停過程中水對(duì)人做正功
B．懸停過程中水對(duì)人的沖量豎直向上
C．出水口的噴水速度大小約為6 m/s
D．出水口的噴水速度大小約為12 m/s
BC　[懸停過程，因人未發(fā)生位移，因此水的反作用力對(duì)人不做功，故A錯(cuò)誤；設(shè)水的反作用力為F，飛行器及人的質(zhì)量為M，則根據(jù)平衡條件有F＝Mg，即水的反作用力豎直向上，因此可知懸停過程中水對(duì)人的沖量豎直向上，故B正確；設(shè)出水口的噴水速度為v，在極短的Δt時(shí)間內(nèi)兩個(gè)出水口噴出的水的質(zhì)量為Δm，則有Δm＝ρV＝2ρSvΔt，設(shè)在極短時(shí)間內(nèi)飛行器及人對(duì)噴出的水的平均作用力為根據(jù)牛頓第三定律＝F，而由平衡條件有F＝Mg，聯(lián)立解得v≈6 m/s，故C正確，D錯(cuò)誤。故選BC。]
8．如圖所示，一枚火箭搭載著衛(wèi)星以速率v0進(jìn)入太空預(yù)定位置，由控制系統(tǒng)使箭體與衛(wèi)星分離。已知前部分的衛(wèi)星質(zhì)量為m1，后部分的箭體質(zhì)量為m2，分離后箭體以速率v2沿火箭原方向飛行，若忽略空氣阻力及分離前后系統(tǒng)質(zhì)量的變化，則分離后衛(wèi)星的速率v1為(　　)
A．v0－v2　　　　　　 B．v0＋v2
C．v0－v2 D．v0＋(v0－v2)
D　[火箭和衛(wèi)星組成的系統(tǒng)在分離時(shí)水平方向上動(dòng)量守恒，規(guī)定初速度的方向?yàn)檎较?，由?dòng)量守恒定律得(m1＋m2)v0＝m2v2＋m1v1，解得v1＝v0＋(v0－v2)，D正確。]
9．“世界航天第一人”是明朝的萬(wàn)戶，如圖所示，他把47個(gè)自制的火箭綁在椅子上，自己坐在椅子上，雙手舉著大風(fēng)箏，設(shè)想利用火箭的推力，飛上天空，然后利用風(fēng)箏平穩(wěn)著陸。假設(shè)萬(wàn)戶及其所攜設(shè)備(火箭、椅子、風(fēng)箏等)的總質(zhì)量為M，點(diǎn)燃火箭后在極短的時(shí)間內(nèi)，質(zhì)量為m的燃?xì)庀鄬?duì)地面以v0的速度豎直向下噴出，忽略空氣阻力的影響，重力加速度為g，下列說法正確的是(　　)
A．火箭的推力來(lái)源于空氣對(duì)它的反作用力
B．在燃?xì)鈬姵龊蟮乃查g，火箭的速度大小為
C．噴出燃?xì)夂?，萬(wàn)戶及其所攜設(shè)備能上升的最大高度為
D．在火箭噴氣過程中，萬(wàn)戶及其所攜設(shè)備的機(jī)械能守恒
B　[火箭的推力來(lái)源于燃?xì)鈱?duì)它的反作用力，A錯(cuò)誤；以豎直向下為正方向，根據(jù)動(dòng)量守恒定律有0＝mv0－(M－m)v，解得在燃?xì)鈬姵龊蟮乃查g，火箭的速度大小為v＝，B正確；噴出燃?xì)夂?，萬(wàn)戶及其所攜設(shè)備做豎直上拋運(yùn)動(dòng)，動(dòng)能轉(zhuǎn)化為重力勢(shì)能，有(M－m)v2＝(M－m)gh，解得萬(wàn)戶及其所攜設(shè)備能上升的最大高度為h＝，C錯(cuò)誤；在火箭噴氣過程中，燃料燃燒，將一部分化學(xué)能轉(zhuǎn)化為萬(wàn)戶及其所攜設(shè)備的機(jī)械能，萬(wàn)戶及其所攜設(shè)備的機(jī)械能增加，D錯(cuò)誤。]
1．(多選)平靜的水面上停著一只小船，船頭站立著一個(gè)人，船的質(zhì)量是人的質(zhì)量的8倍。從某時(shí)刻起，這個(gè)人向船尾走去，走到船中部他突然停止走動(dòng)。水對(duì)船的阻力忽略不計(jì)。下列說法中正確的是(　　)
A．人走動(dòng)時(shí)，他相對(duì)于水面的速度大于小船相對(duì)于水面的速度
B．他突然停止走動(dòng)后，船由于慣性還會(huì)繼續(xù)走動(dòng)一小段時(shí)間
C．人在船上走動(dòng)過程中，人對(duì)水面的位移是船對(duì)水面的位移的9倍
D．人在船上走動(dòng)過程中，人的動(dòng)能是船的動(dòng)能的8倍
AD　[人船系統(tǒng)動(dòng)量守恒，總動(dòng)量始終為零，因此人、船動(dòng)量等大，速度與質(zhì)量成反比，A正確；人“突然停止走動(dòng)”是指人和船相對(duì)靜止，設(shè)這時(shí)人、船的速度為v，則(M＋m)v＝0，所以v＝0，說明船的速度立即變?yōu)榱悖珺錯(cuò)誤；人和船系統(tǒng)動(dòng)量守恒，速度和質(zhì)量成反比，因此人的位移是船的位移的8倍，C錯(cuò)誤；由動(dòng)能和動(dòng)量關(guān)系Ek＝∝，人在船上走動(dòng)過程中人的動(dòng)能是船的動(dòng)能的8倍，D正確。]
2．(多選)如圖所示，在某大學(xué)航天科普節(jié)活動(dòng)中，某同學(xué)將靜置在地面上的質(zhì)量為M(含水)的自制“水火箭”釋放升空，在極短的時(shí)間內(nèi)，質(zhì)量為m的水以相對(duì)地面為v0的速度豎直向下噴出。已知重力加速度為g，空氣阻力不計(jì)，下列說法正確的是(　　)
A．火箭的推力來(lái)源于火箭外的空氣對(duì)它的反作用力
B．水噴出的過程中，火箭和水機(jī)械能守恒
C．火箭的上升的最大高度為
D．火箭上升的時(shí)間
CD　[根據(jù)牛頓第三定律可知，火箭的推力來(lái)源于向下噴出的水對(duì)火箭的反作用力，故A錯(cuò)誤；水噴出的過程中，火箭內(nèi)的水做功，火箭及水的機(jī)械能不守恒，故B錯(cuò)誤；火箭發(fā)射過程系統(tǒng)內(nèi)力遠(yuǎn)大于外力，系統(tǒng)動(dòng)量守恒，以噴出的水的速度方向?yàn)檎较颍蓜?dòng)量守恒定律得mv0－(M－m)v＝0，解得火箭的速度大小為v＝，方向與v0的方向相反，豎直向上，火箭做豎直上拋運(yùn)動(dòng)，上升的最大高度為h＝＝，故C正確；火箭上升的時(shí)間為t＝＝，故D正確。故選CD。]
3．如圖所示，在沙堆表面放置一長(zhǎng)方形木塊A，其上面再放一個(gè)質(zhì)量為m的爆竹B，木塊的質(zhì)量為M。當(dāng)爆竹爆炸時(shí)，因反沖作用使木塊陷入沙中深度h，而木塊所受的平均阻力為f。若爆竹的火藥質(zhì)量以及空氣阻力可忽略不計(jì)，重力加速度為g。求：
(1)爆竹爆炸瞬間木塊獲得的速度；
(2)爆竹能上升的最大高度。
[解析]　(1)對(duì)木塊，由動(dòng)能定理得
Mgh－fh＝0－Mv2
解得v＝。
(2)爆竹爆炸過程系統(tǒng)動(dòng)量守恒，由動(dòng)量守恒定律得
Mv－mv′＝0
爆竹做豎直上拋運(yùn)動(dòng)，上升的最大高度為
H＝
解得H＝。
[答案]　(1)　(2)
4．在光滑的水平面上停放一輛平板車，一小孩站在平板車的最左端，小孩和平板車的總質(zhì)量為M，某時(shí)刻小孩將一質(zhì)量為m的物體沿水平向右的方向拋出，經(jīng)過一段時(shí)間物體落在平板車上，此時(shí)物體和平板車立即相對(duì)靜止。已知物體的落地點(diǎn)距離小孩的水平站距為x＝4 m，物體的拋出點(diǎn)距離平板車上表面的高度為h＝1.25 m、M＝19m，整個(gè)過程中小孩與平板車始終保持相對(duì)靜止，重力加速度g取10 m/s2。則小孩拋出物體的瞬間平板車的速度應(yīng)為多大？
[解析]　小孩拋出物體的瞬間，小孩、平板車以及物體組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒，設(shè)拋出的物體的水平速度大小是v1，平板車的反沖速度大小是v2，則由動(dòng)量守恒定律得
mv1－Mv2＝0
又M＝19m
解得v2＝v1
物體離開手后做平拋運(yùn)動(dòng)，車以速度v2做勻速運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t＝＝0.5 s
在這段時(shí)間內(nèi)物體的水平位移x1和車的位移x2分別為x1＝v1t，x2＝v2t
又v1t＋v2t＝x
解得v2＝0.4 m/s。
[答案]　0.4 m/s
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6．反沖
第一章　動(dòng)量與動(dòng)量守恒定律
學(xué)習(xí)任務(wù)
1．通過實(shí)例了解反沖的概念及反沖運(yùn)動(dòng)的一些應(yīng)用。
2．知道火箭工作原理，能利用動(dòng)量守恒定律解釋反沖現(xiàn)象。
3．探究火箭的發(fā)射原理。
4．了解我國(guó)航空、航天事業(yè)的成就，激發(fā)學(xué)生愛國(guó)主義熱情。
必備知識(shí)·自主預(yù)習(xí)儲(chǔ)備
知識(shí)點(diǎn)一　反沖
1．定義：如果一個(gè)靜止的物體在______的作用下分裂為兩部分，一部分向某個(gè)方向運(yùn)動(dòng)，另一部分必然向______的方向運(yùn)動(dòng)，這個(gè)現(xiàn)象叫作反沖。
2．規(guī)律：反沖現(xiàn)象中，系統(tǒng)內(nèi)力很大，外力可忽略，滿足______________。
內(nèi)力
相反
動(dòng)量守恒定律
3．反沖現(xiàn)象的防止及應(yīng)用
(1)防止：用槍射擊時(shí)，由于槍身的反沖會(huì)影響射擊的________，所以用槍射擊時(shí)要把槍身抵在肩部，以減少反沖的影響。
(2)應(yīng)用：農(nóng)田、園林的噴灌裝置利用反沖使水從噴口噴出時(shí)，一邊噴水一邊______。
準(zhǔn)確性
旋轉(zhuǎn)
思考　如圖所示，把彎管裝在可旋轉(zhuǎn)的盛水容器的下部。當(dāng)水從彎管流出時(shí)，容器就旋轉(zhuǎn)起來(lái)。這種現(xiàn)象利用了什么原理？
提示：反沖原理。
知識(shí)點(diǎn)二　火箭的發(fā)射
1．工作原理：利用______的原理，火箭燃料燃燒產(chǎn)生的高溫、高壓燃?xì)鈴奈膊繃姽芨咚賴姵觯够鸺@得巨大速度。
2．影響火箭獲得速度大小的因素
一是向后的__________，二是質(zhì)量比(火箭開始飛行時(shí)的質(zhì)量與燃料燃盡時(shí)的質(zhì)量之比)。噴氣速度______，質(zhì)量比______，火箭獲得的速度越大。
反沖
提醒　由火箭的工作原理可知，與火箭發(fā)生相互作用的是火箭噴出的燃?xì)?，而不是外界的空氣?br/>噴氣速度
越大
越大
體驗(yàn)　1：思考辨析(正確的打√，錯(cuò)誤的打×)
(1)反沖現(xiàn)象可以用動(dòng)量守恒定律來(lái)處理。 (　　)
(2)一切反沖現(xiàn)象都是有益的。 (　　)
(3)章魚、烏賊的運(yùn)動(dòng)利用了反沖的原理。 (　　)
(4)火箭點(diǎn)火后離開地面加速向上運(yùn)動(dòng)，是地面對(duì)火箭的反作用力作用的結(jié)果。 (　　)
(5)在沒有空氣的宇宙空間，火箭仍可加速前行。 (　　)
(6)火箭獲得的速度僅與噴氣的速度有關(guān)。 (　　)
√
×
√
×
√
×
2：填空
如圖所示，自動(dòng)火炮連同炮彈的總質(zhì)量為M，當(dāng)炮管水平，火炮車在水平路面上以v1的速度向右勻速行駛中，發(fā)射一枚質(zhì)量為m的炮彈后，自動(dòng)火炮的速度變?yōu)関2，仍向右行駛，則炮彈相對(duì)炮筒的發(fā)射速度v0＝___________。

關(guān)鍵能力·情境探究達(dá)成
取一只藥瓶或一個(gè)一端有孔的蛋殼，在其蓋上鉆一小孔(瓶蓋與瓶子需密封)，再取一塊厚泡沫塑料，參照?qǐng)D做成船的樣子，并在船上挖一凹坑，以容納盛酒精的容器
(可用金屬瓶蓋)。用兩段鐵絲，彎成
環(huán)狀以套住瓶的兩端，并將鐵絲的端
頭分別插入船中。
將一棉球放入容器中，并倒入少量酒精，在瓶中裝入半瓶開水。將船放入水中，點(diǎn)燃酒精棉球后一會(huì)兒產(chǎn)生水蒸氣，當(dāng)水蒸氣從藥瓶蓋的孔中噴出時(shí)，小船便能勇往直前了。小船向前運(yùn)動(dòng)體現(xiàn)了什么物理原理？
提示：反沖原理。
考點(diǎn)1　對(duì)反沖運(yùn)動(dòng)的理解
1．反沖運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)
(1)物體的不同部分在內(nèi)力作用下向相反方向運(yùn)動(dòng)。
(2)在反沖運(yùn)動(dòng)中，相互作用力一般較大，通常可以用動(dòng)量守恒定律來(lái)處理。
(3)在反沖運(yùn)動(dòng)中，由于有其他形式的能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，所以系統(tǒng)的總動(dòng)能增加。
2．處理反沖運(yùn)動(dòng)應(yīng)注意的問題
(1)速度的方向
對(duì)于原來(lái)靜止的整體，拋出部分與剩余部分的運(yùn)動(dòng)方向必然相反。在列動(dòng)量守恒方程時(shí)，可任意規(guī)定某一部分的運(yùn)動(dòng)方向?yàn)檎较颍瑒t反方向的速度應(yīng)取負(fù)值。
(2)相對(duì)速度問題
在反沖運(yùn)動(dòng)中，有時(shí)遇到的速度是兩物體的相對(duì)速度。此類問題中應(yīng)先將相對(duì)速度轉(zhuǎn)換成對(duì)地的速度后，再列動(dòng)量守恒定律方程。
(3)變質(zhì)量問題
如在火箭的運(yùn)動(dòng)過程中，隨著燃料的消耗，火箭本身的質(zhì)量不斷減小，此時(shí)必須取火箭本身和在相互作用的短時(shí)間內(nèi)噴出的所有氣體為研究對(duì)象，取相互作用的這個(gè)過程來(lái)進(jìn)行研究。
【典例1】　反沖小車靜止放在水平光滑玻璃上，點(diǎn)燃酒精，蒸汽將橡皮塞水平噴出，小車沿相反方向運(yùn)動(dòng)。如果小車運(yùn)動(dòng)前的總質(zhì)量M＝3 kg，水平噴出的橡皮塞的質(zhì)量m＝0.1 kg。
(1)若橡皮塞噴出時(shí)獲得的水平速度v＝2.9 m/s，求小車的反沖速度；
(2)若橡皮塞噴出時(shí)速度大小不變，方向與水平方向成60°角，小車的反沖速度又如何(小車一直在水平方向運(yùn)動(dòng))
思路點(diǎn)撥：(1)小車和橡皮塞組成的系統(tǒng)所受外力之和為零，系統(tǒng)總動(dòng)量為零。
(2)小車和橡皮塞組成的系統(tǒng)在水平方向動(dòng)量守恒。
[答案]　(1)0.1 m/s，方向與橡皮塞運(yùn)動(dòng)的方向相反　(2)0.05 m/s，方向與橡皮塞運(yùn)動(dòng)的水平分運(yùn)動(dòng)的方向相反
規(guī)律方法　反沖運(yùn)動(dòng)和碰撞、爆炸有相似之處，相互作用力常為變力，且作用力大，一般都滿足內(nèi)力 外力，所以反沖運(yùn)動(dòng)可用動(dòng)量守恒定律來(lái)處理。
√
考點(diǎn)2　對(duì)火箭工作原理的理解
1．工作原理
應(yīng)用反沖運(yùn)動(dòng)，其反沖過程動(dòng)量守恒。它靠向后噴出的氣流的反沖作用而獲得向前的速度。
2．分析火箭類問題應(yīng)注意的三個(gè)問題
(1)火箭在運(yùn)動(dòng)過程中，隨著燃料的燃燒，火箭本身的質(zhì)量不斷減小，故在應(yīng)用動(dòng)量守恒定律時(shí)，必須取在同一相互作用時(shí)間內(nèi)的火箭和噴出的氣體為研究對(duì)象。注意反沖前、后各物體質(zhì)量的變化。
(2)明確兩部分物體初、末狀態(tài)的速度的參考系是否為同一參考系，如果不是同一參考系要設(shè)法予以轉(zhuǎn)換，一般情況要轉(zhuǎn)換成對(duì)地的速度。
(3)列方程時(shí)要注意初、末狀態(tài)動(dòng)量的方向。
【典例2】　一火箭的噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)每次噴出m＝200 g的氣體，氣體離開發(fā)動(dòng)機(jī)噴出時(shí)的速度v＝1 000 m/s(相對(duì)地面)，設(shè)火箭的質(zhì)量M＝300 kg，發(fā)動(dòng)機(jī)每秒噴氣20次，求當(dāng)?shù)谌螝怏w噴出后，火箭的速度為多大？
思路點(diǎn)撥：火箭噴氣屬反沖現(xiàn)象，火箭和氣體組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒，運(yùn)用動(dòng)量守恒定律求解。
[答案]　2 m/s
規(guī)律方法　火箭類反沖問題解題要領(lǐng)
(1)兩部分物體初、末狀態(tài)的速度的參考系必須是同一參考系，且一般以地面為參考系。
(2)要特別注意反沖前、后各物體質(zhì)量的變化。
(3)列方程時(shí)要注意初、末狀態(tài)動(dòng)量的方向。
[跟進(jìn)訓(xùn)練]
2．火箭升空過程中向后噴出高速氣體，從而獲得較大的向前速度?；鸺w行所能達(dá)到的最大速度是燃料燃盡時(shí)火箭獲得的最終速度。影響火箭最大速度的因素是(　　)
A．火箭向后噴出的氣體速度
B．火箭開始飛行時(shí)的質(zhì)量
C．火箭噴出的氣體總質(zhì)量
D．火箭噴出的氣體速度和火箭始、末質(zhì)量比
√
學(xué)習(xí)效果·隨堂評(píng)估自測(cè)
1．下列有關(guān)說法正確的是(　　)
A．火車在轉(zhuǎn)彎時(shí)如果內(nèi)軌高于外軌能夠減輕輪緣與軌道間的擠壓
B．開普勒通過20年的時(shí)間研究第谷的行星觀測(cè)記錄發(fā)現(xiàn)了行星運(yùn)動(dòng)三大定律
C．汽車上坡時(shí)司機(jī)通過“換擋”的辦法減小牽引力來(lái)得到較大的速度
D．宇航員把手中小物體扔出后，他自己也會(huì)向扔出方向運(yùn)動(dòng)體現(xiàn)了反沖原理
√
B　[為了減輕輪緣與軌道間的擠壓，應(yīng)外軌高于內(nèi)軌，故A錯(cuò)誤；開普勒通過研究第谷的行星觀測(cè)記錄，發(fā)現(xiàn)了行星運(yùn)動(dòng)三大定律，故B正確；根據(jù)P＝Fv，上坡時(shí)P一定，用“換擋”的辦法減小速度來(lái)得到較大的牽引力，故C錯(cuò)誤；宇航員把小物體扔出后，自己會(huì)向扔出小物體的反方向運(yùn)動(dòng)，故D錯(cuò)誤。故選B。]
2．(多選)如圖所示，光滑水平面上靜止著一
輛小車，在酒精燈燃燒一段時(shí)間后塞子噴
出。下列說法正確的是(　　)
A．塞子噴出時(shí)，塞子受到的沖擊力將等于
小車受到的沖擊力
B．塞子噴出時(shí)，塞子受到的沖擊力將小于小車受到的沖擊力
C．塞子噴出瞬間，小車對(duì)水平面的壓力大于小車整體的重力
D．若塞子噴出時(shí)速度越大，則慣性越大
√
√
AC　[塞子噴出時(shí)，塞子受到的沖擊力與小車受到的沖擊力大小相等，方向相反，故A正確，B錯(cuò)誤；塞子噴出瞬間，試管內(nèi)的氣體對(duì)試管有斜向左下的作用力，根據(jù)共點(diǎn)力平衡條件得，小車對(duì)水平面的壓力大于小車自身的重力，故C正確；慣性只與質(zhì)量有關(guān)，與塞子噴出時(shí)速度無(wú)關(guān)，故D錯(cuò)誤。故選AC。]
3．(新情境題，以空間飛行器為背景，考查反沖原理)在地球大氣層以外的宇宙空間，基本上按照天體力學(xué)的規(guī)律運(yùn)行的各類飛行器，又稱空間飛行器(spacecraft)。航天器是執(zhí)行航天任務(wù)的主體，是航天系統(tǒng)的主要組成部分。由于外太空是真空的，飛行器在加速過程中一般使用火箭推進(jìn)器，火箭在工作時(shí)利用電場(chǎng)加速帶電粒子，形成向外發(fā)射的粒子流而對(duì)飛行器產(chǎn)生反沖力，由于阻力極小，只需一點(diǎn)點(diǎn)動(dòng)力即可以達(dá)到很高的速度。我國(guó)發(fā)射的“實(shí)踐9號(hào)”攜帶的衛(wèi)星上第一次使用了離子電推力技術(shù)，從此為我國(guó)的航天技術(shù)開啟了一扇新的大門。已知飛行器的質(zhì)量為M，發(fā)射的是2價(jià)氧離子，發(fā)射功率為P，加速電壓為U，每個(gè)氧離子的質(zhì)量為m，元電荷為e，原來(lái)飛行器靜止，不計(jì)發(fā)射氧離子后飛行器質(zhì)量的變化，求：
(1)射出的氧離子速度大小；
(2)每秒鐘射出的氧離子數(shù)；
(3)射出離子后飛行器開始運(yùn)動(dòng)的加速度大小。
回歸本節(jié)知識(shí)，自我完成以下問題：
1．反沖過程中以相互作用的兩部分為系統(tǒng)是否滿足動(dòng)量守恒？
提示：滿足。
2．火箭的工作原理是什么？
提示：反沖原理。
3．應(yīng)用反沖原理分析火箭發(fā)射時(shí)，研究對(duì)象是什么？
提示：箭體和噴出的氣體。
閱讀材料·拓寬物理視野
航天員太空行走
太空行走(Walking in space)又稱為出艙活動(dòng)。是載人航天的一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)，是載人航天工程在軌道上安裝大型設(shè)備、進(jìn)行科學(xué)實(shí)驗(yàn)、施放衛(wèi)星、檢查和維修航天器的重要手段。要實(shí)現(xiàn)太空行走這一目標(biāo)，需要諸多的特殊技術(shù)保障。
幫助航天員實(shí)現(xiàn)太空行走的是自足式手提機(jī)動(dòng)噴射器。這個(gè)裝置主要由兩個(gè)氧氣儲(chǔ)罐和一個(gè)壓力調(diào)節(jié)器組成，重3.4千克，其中高壓氧氣推進(jìn)劑重約0.13千克。它每秒能產(chǎn)生約181牛的推力，速度為1.82米/秒，相當(dāng)于普通人慢跑的速度。該裝置
有3個(gè)噴管，2個(gè)噴管對(duì)著后方，1個(gè)噴管對(duì)著
前方。開動(dòng)對(duì)著后方的2個(gè)噴管，即可推著航
天員向前移動(dòng)，開動(dòng)對(duì)著前方的1個(gè)噴管，
即可停止移動(dòng)。
問題
1．航天員太空行走用到的自足式手提機(jī)動(dòng)噴射器的原理是什么？
提示：反沖原理。
2．航天員太空行走速度的快慢和什么有關(guān)？
提示：手提機(jī)動(dòng)噴射器的噴射速度和噴出氣體的質(zhì)量。

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