2020高中物理 第16章 第5节 反冲运动 火箭同步练习 3-5
高中物理第16章动量守恒定律第5节反冲运动、火箭课下作业(含解析)新人教版选修3-5
第5节反冲运动、火箭［随堂巩固］1．（反冲运动）手持铁球的跳远运动员起跳后，欲提高跳远成绩，可在运动到最高点时,将手中的铁球A．竖直向上抛出B．向前方抛出C．向后方抛出D．向左方抛出解析欲提高跳远成绩，则应增大水平速度，即增大水平方向的动量，所以可将铁球向后抛出,人和铁球的总动量守恒，因为铁球的动量向后,所以人向前的动量增加。
答案 C2．（反冲运动）（多选)中国潜艇专家正在设计一种以电磁推动潜航的潜艇,基本原理是潜艇间的海水通电，利用潜艇的强磁场对通电海水的作用力即安培力，将海水高速推出,使潜艇获得动力，为了提高潜艇的航速，可采用哪些措施A．使推出水的速度增大B．使潜艇的质量增大C．使通过海水的电流增大D．使单位时间内推出的水的质量增加答案ACD3．(火箭的原理）运送人造地球卫星的火箭开始工作后，火箭做加速运动的原因是A．燃料燃烧推动空气，空气反作用力推动火箭B．火箭发动机将燃料燃烧产生的气体向后推出，气体的反作用力推动火箭C．火箭吸入空气，然后向后推出，空气对火箭的反作用力推动火箭D．火箭燃料燃烧发热，加热周围空气，空气膨胀推动火箭解析火箭工作的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以很大速度喷出时，使火箭获得反冲速度向前运动，故选B项.答案 B4．（人船模型的应用）如图16－5－3所示,一个倾角为a的直角斜面体静置于光滑水平面上，斜面体质量为M,顶端高度为h.今有一质量为m的小物体，沿光滑斜面下滑,当小物体从斜面顶端自由下滑到底端时，斜面体在水平面上移动的距离是图16－5－3A。
错误! B.错误!C。
错误!D。
错误!解析此题属“人船模型”问题，m与M组成的系统在水平方向上动量守恒,设m在水平方向上对地位移为x1，M在水平方向对地位移为x2，因此0＝mx1－Mx2。
①且x1＋x2＝错误!②由①②可得x2＝错误!，故选C。
答案 C［限时检测］[限时45分钟］题组一反冲运动的理解和应用1．关于反冲运动的说法中，正确的是A．抛出物m1的质量要小于剩下质量m2才能获得反冲B．若抛出质量m1大于剩下的质量m2，则m2的反冲力大于m1所受的力C．反冲运动中，牛顿第三定律适用，但牛顿第二定律不适用D．对抛出部分和剩余部分都适用于牛顿第二定律解析反冲运动的定义为由于系统的一部分物体向某一方向运动，而使另一部分向相反方向运动,这种现象叫反冲运动，定义中并没有确定两部分物体之间的质量关系，故选项A错误，在反冲运动中，两部分之间的作用力是一对作用力与反作用力，由牛顿第三定律可知，它们大小相等，方向相反。
16.5反冲运动火箭步训练题精选（含答案详解）人教版高中物理选修3-5
16.5反冲运动火箭步训练题精选（含答案详解）人教版高中物理选修3-5第十六章动量守恒定律第5节反冲运动火箭习题精选一、选择题（1-7为单选，8-12为多选）1.如图所示,质量为M的密闭气缸置于光滑水平面上,缸内有一隔板P,隔板右边是真空,隔板左边是质量为m的高压气体.若将隔板突然抽去,则气缸的运动情况是()A.保持静止B.向左移动一定距离后恢复静止C.最终向左做匀速直线运动D.先向左移动,后向右移动回到原来位置2.一航天器完成对月球的探测任务后,在离开月球的过程中,由静止开始沿着与月球表面成一倾角的直线飞行,先加速运动,再匀速运动,探测器通过喷气而获得推动力,以下关于喷气方向的描述中正确的是()A.探测器加速运动时,沿直线向后喷气B.探测器加速运动时,竖直向下喷气C.探测器匀速运动时,竖直向下喷气D.探测器匀速运动时,不需要喷气3.一装有柴油的船静止于水平面上,若用一水泵把前舱的油抽往后舱,如图所示.不计水的阻力,船的运动情况是( )A.向前运动B.向后运动C.静止D.无法确定4.质量为M的火箭,原来以速度v0在太空中飞行,现在突然向后喷出一股质量为Δm的气体,喷出气体相对火箭的速度为v,则喷出气体后火箭的速率为( ) A. B. C. D.5.将质量为1.00kg的模型火箭点火升空,50g燃烧的燃气以大小为600m/s的速度在很短时间内从火箭喷口喷出.在燃气喷出后的瞬间,火箭的动量大小为(喷出过程中重力和空气阻力可忽略) ( )A.30kg·m/sB.5.7×102kg·m/sC.6.0×102kg·m/sD.6.3×102kg·m/s6.有一条捕鱼小船停靠在湖边码头,小船又窄又长(估计重1吨左右),一位同学想用一个卷尺粗略测定它的质量,他进行了如下操作:首先将船平行码头自由停泊,然后他轻轻从船尾上船,走到船头后停下,而且轻轻下船,用卷尺测出船后退的距离d,然后用卷尺测出船长L.已知他身体的质量为m,则小船的质量为( )A. B.m(L—d) C. D.7.如图所示,小车开始静止于光滑的水平面上,一个小滑块由静止从小车上端高h处沿光滑圆弧面相对于小车向左滑动,滑块能到达左端的最大高度h′( )A.大于hB.小于hC.等于hD.停在中点与小车一起向左运动8. (多选)一气球由地面匀速上升,当气球下的吊梯上站着的人沿着梯子上爬时,下列说法正确的是( )A.气球可能匀速上升B.气球可能相对地面静止C.气球可能下降D.气球运动速度不发生变化9. (多选)质量为m的人在质量为M的小车上从左端走到右端,如图所示,当车与地面摩擦不计时,那么( )A.人在车上行走,若人相对车突然停止,则车也突然停止B.人在车上行走的平均速度越大,则车在地面上移动的距离也越大C.人在车上行走的平均速度越小,则车在地面上移动的距离就越大D.不管人以什么样的平均速度行走,车在地面上移动的距离相同10.(多选)平静的水面上停着一只小船,船头站立着一个人,船的质量是人的质量的8倍.从某时刻起,这个人向船尾走去,走到船中部他突然停止走动.水对船的阻力忽略不计.下列说法中正确的是( )A.人走动时,他相对于水面的速度大于小船相对于水面的速度B.他突然停止走动后,船由于惯性还会继续走动一小段时间C.人在船上走动过程中,人对水面的位移是船对水面的位移的9倍D.人在船上走动过程中,人的动能是船的动能的8倍11.(多选)如图L16-5-3所示,一小车停在光滑水平面上,车上一人持枪向车的竖直挡板连续平射,所有子弹全部嵌在挡板内没有穿出,射击持续了一会儿后停止,则最终小车 ()A.速度为零B.对原静止位置的位移不为零C.将向射击方向做匀速运动D.将向射击相反方向做匀速运动12.(多选)如图L16-5-5所示,在光滑的水平桌面上有质量分别为M=0.6kg和=10.8J弹性m=0.2kg的两个等大的小球甲、乙,中间夹着一个被压缩的具有Ep势能的轻弹簧(弹簧与两球不相连),原来处于静止状态.现突然释放弹簧,乙球脱离弹簧后滑向与水平桌面相切、半径为R=0.425m的竖直放置的光滑半圆形轨道.g取10m/s2.下列说法正确的是 ()图L16-5-5A.甲球离开轻弹簧时获得的速度为3m/sB.乙球从轨道底端A运动到顶端B的过程中所受合外力冲量大小为3.4N·sC.若半圆轨道半径可调,则乙球从B点飞出后落在水平桌面上的水平位移随轨道半径的增大而减小D.弹簧弹开过程,弹力对乙球的冲量大小为1.8N·s二、计算题。
人教版高中物理选修3-5同步练习：16.5 反冲运动 火箭(含解析)
人教版高中物理选修3-5同步练习：16.5 反冲运动火箭一、单选题（本大题共13小题，共52.0分）1.在静水中一条长L的小船，质量为M，船上一个质量为m的人，当他从船头走到船尾，若不计水对船的阻力，则船移动的位移大小为A. B. C. D.2.如图所示，将吹足气的气球由静止释放，球内气体向后喷出，气球会向前运动，这是因为气球受到（）A. 重力B. 手的推力C. 空气的浮力D. 喷出气体对气球的作用力3.下列不属于反冲运动的是（）A. 喷气式飞机的运动B. 直升机的运动C. 火箭的运动D. 反击式水轮机的运动4.下列说法错误的是（）A. 火箭靠喷出气流的反冲作用而获得巨大速度B. 体操运动员在着地时屈腿是为了减小地面对运动员的作用力C. 用枪射击时要用肩部抵住枪身是为了减少反冲的影响D. 为了减轻撞车时对司乘人员的伤害程度,发动机舱越坚固越好5.将静置在地面上，质量为M（含燃料）的火箭模型点火升空，在极短时间内以相对地面的速度v0竖直向下喷出质量为m的炽热气体。
忽略喷气过程重力和空气阻力的影响，则喷气结束时火箭模型获得的速度大小是（）A. B. C. D.6.质量为m的人站在质量为M、长为L的静止小船的右端，小船的左端靠在岸边（如图所示），当他向左走到船的左端时，船左端离岸的距离是（）A. LB.C.D.7.一装有柴油的船静止于水面上，船前舱进水，堵住漏洞后用一水泵把前舱中的水抽往后舱，如图所示。
不计水的阻力，在抽水过程中船的运动情况是A. 向后运动B. 向前运动C. 静止D. 无法判断8.如图所示，长度为L、质量为M的平板车静止在地面上，一个质量为m的人（可视为质点）站在平板车右端．某时刻人向左跳出，恰好落到车的左端，此过程中车相对地面的位移大小为（车与水平地面间的摩擦不计）（）A. B. C. D. L9.有一条捕鱼小船停靠在湖边码头，一位同学想用一个卷尺粗略测出它的质量。
他轻轻从船尾走向船头，而后轻轻下船。
高中物理人教版选修3-5练习：第十六章+第5节+反冲运动+火箭+随堂检测--(附解析答案)
1．(对应要点一)采取下列措施有利于增大喷气式飞机的飞行速度的是( )A．使喷出的气体速度更大B．使喷出的气体温度更高C．使喷出的气体质量更大D．使喷出的气体密度更小解析：设飞机和喷出气体的质量分别为M、m，速度大小分别为v1、v2，并选飞机飞行方向为正方向，由动量守恒定律可得：Mv1－mv2＝0，解得v1＝mv2 M，分析可得选项A、C对。
答案：AC2．(对应要点二)一辆小车置于光滑水平面上，车左端固定一水平弹簧枪，右端装一网兜。
若从弹簧枪中发射一粒弹丸，恰好落在网兜内，结果小车将(空气阻力不计)( )A．向左移动一段距离停下B．在原位置没动C．向右移动一段距离停下D．一直向左移动解析：本题属于“人船模型”，弹丸相当于“人”，车及其上固定的弹簧枪相当于“船”。
发射弹丸后，车向左移动，弹丸落入网兜的同时车停止。
答案：A3．(对应要点二)气球质量为200 kg，载有质量为50 kg的人，静止在空中距地面20 m高的地方，气球下方悬一根质量可忽略不计的绳子，此人想从气球上沿绳慢慢下滑至地面，为了安全到达地面，则这根绳子长度至少应为________。
(不计人的高度)解析：下滑过程人和气球组成的系统总动量为零且守恒，以向下为正方向，设m1、m2分别为人和气球的质量，v1、v2分别为人和气球的平均速度大小，则m1v1－m2v2＝0，m1s1－m2s2＝0，s1＝20 m，s2＝m1s1 m2＝5 m，绳长l＝s1＋s2＝25 m。
(竖直方向上的“人船模型”) 答案：25 m4．(对应要点一)在太空中有一枚相对于太空站相对静止的质量为M的火箭，突然喷出质量为m的气体，喷出的速度为v0(相对于太空站)，紧接着再喷出质量也为m的另一部分气体，此后火箭获得的速度为v(相对太空站)，火箭第二次喷射的气体的速度多大(相对于太空站)?。
2020高中物理选修3-5同步第十六章 5 反冲运动 火箭
5反冲运动火箭[学习目标] 1.了解反冲运动及反冲运动的典型事例.2.能够应用动量守恒定律分析反冲运动问题.3.了解火箭的飞行原理及决定火箭最终速度大小的因素．一、反冲现象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．规律：反冲运动中，相互作用力一般较大，满足动量守恒定律．3．反冲现象的应用及防止：(1)应用：农田、园林的喷灌装置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：利用反冲运动，火箭燃料燃烧产生的高温、高压燃气从尾部喷管迅速喷出，使火箭获得巨大的向前的速度．2．影响火箭获得速度大小的两个因素：(1)喷气速度：现代火箭的喷气速度为2 000～4 000 m/s.(2)质量比：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．3．现代火箭的主要用途：利用火箭作为运载工具，如发射探测仪器、常规弹头和核弹头、人造卫星和宇宙飞船等．[即学即用]1．判断下列说法的正误．(1)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)只有系统合外力为零的反冲运动才能用动量守恒定律来分析．(×)(3)反冲运动的原理既适用于宏观物体，也适用于微观粒子．(√)(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．(√)2．如图1所示是一门旧式大炮，炮车和炮弹的质量分别是M和m，炮筒与地面的夹角为α，炮弹射出出口时相对于地面的速度为v 0.不计炮车与地面的摩擦，求炮身向后反冲的速度大小v 为________．图1答案 m v 0cos αM解析 取炮弹与炮车组成的系统为研究对象，因不计炮车与地面的摩擦，所以水平方向动量守恒．炮弹发射前，系统的总动量为零，炮弹发射后，炮弹的水平分速度为v 0cos α，根据动量守恒定律有：m v 0cos α－M v ＝0所以炮车向后反冲的速度大小为v ＝m v 0cos αM .一、反冲运动的理解和应用[导学探究] 在生活中常见到这样的情形：吹饱的气球松手后喷出气体，同时向相反方向飞去；点燃“钻天猴”的药捻，便会向后喷出亮丽的火焰，同时“嗖”的一声飞向天空；乌贼向后喷出水后，它的身体却能向前运动，结合这些事例，体会反冲运动的概念，并思考以下问题：(1)反冲运动的物体受力有什么特点？(2)反冲运动过程中系统的动量、机械能有什么变化？答案 (1)物体的不同部分受相反的作用力，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，所以系统的动量守恒；反冲运动中，由于有其他形式的能转变为机械能，所以系统的机械能增加．[知识深化]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两个问题(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，则反方向的另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．例1 反冲小车静止放在水平光滑玻璃上，点燃酒精，水蒸气将橡皮塞水平喷出，小车沿相反方向运动．如果小车运动前的总质量M ＝3 kg ，水平喷出的橡皮塞的质量m ＝0.1 kg.(水蒸气质量忽略不计)(1)若橡皮塞喷出时获得的水平速度v ＝2.9 m/s ，求小车的反冲速度；(2)若橡皮塞喷出时速度大小不变，方向与水平方向成60°角，小车的反冲速度又如何(小车一直在水平方向运动)?答案 (1)0.1 m/s ，方向与橡皮塞运动的方向相反(2)0.05 m/s ，方向与橡皮塞运动的水平分运动方向相反解析 (1)小车和橡皮塞组成的系统所受外力之和为零，系统总动量为零．以橡皮塞运动的方向为正方向根据动量守恒定律，m v ＋(M －m )v ′＝0v ′＝－m M －m v ＝－0.13－0.1×2.9 m /s ＝－0.1 m/s 负号表示小车运动方向与橡皮塞运动的方向相反，反冲速度大小是0.1 m/s.(2)小车和橡皮塞组成的系统水平方向动量守恒．以橡皮塞运动的水平分运动方向为正方向，有m v cos 60°＋(M －m )v ″＝0v ″＝－m v cos 60°M －m ＝－0.1×2.9×0.53－0.1m /s ＝－0.05 m/s 负号表示小车运动方向与橡皮塞运动的水平分运动方向相反，反冲速度大小是0.05 m/s. 针对训练1 “爆竹声中一岁除，春风送暖入屠苏”，爆竹声响是辞旧迎新的标志，是喜庆心情的流露．有一个质量为3m 的爆竹斜向上抛出，到达最高点时速度大小为v 0、方向水平向东，在最高点爆炸成质量不等的两块，其中一块质量为2m ，速度大小为v ，方向水平向东，则另一块的速度是( )A ．3v 0－vB ．2v 0－3vC ．3v 0－2vD ．2v 0＋v答案 C解析 在最高点水平方向动量守恒，以水平向东为正方向，由动量守恒定律可知，3m v 0＝2m v ＋m v ′，可得另一块的速度为v ′＝3v 0－2v ，故C 正确．二、火箭的工作原理分析[导学探究]1．火箭飞行的工作原理是什么？答案 火箭靠向后连续喷射高速气体飞行，利用了反冲原理．2．设火箭发射前的总质量是M ，燃料燃尽后的质量为m ，火箭燃气的喷射速度为v ，试求燃料燃尽后火箭飞行的最大速度v ′.答案 在火箭发射过程中，由于内力远大于外力，所以可认为动量守恒．取火箭的速度方向为正方向，发射前火箭的总动量为0，发射后的总动量为m v ′－(M －m )v则由动量守恒定律得0＝m v ′－(M －m )v所以v ′＝M －m mv ＝⎝⎛⎭⎫M m －1v [知识深化]1．火箭喷气属于反冲类问题，是动量守恒定律的重要应用．2．分析火箭类问题应注意的三个问题(1)火箭在运动过程中，随着燃料的燃烧，火箭本身的质量不断减小，故在应用动量守恒定律时，必须取在同一相互作用时间内的火箭和喷出的气体为研究对象．注意反冲前、后各物体质量的变化．(2)明确两部分物体初、末状态的速度的参考系是否为同一参考系，如果不是同一参考系要设法予以调整，一般情况要转换成对地的速度．(3)列方程时要注意初、末状态动量的方向．例2 一火箭喷气发动机每次喷出m ＝200 g 的气体，气体离开发动机喷出时的速度v ＝1 000 m/s.设火箭质量M ＝300 kg ，发动机每秒钟喷气20次．(1)当第三次喷出气体后，火箭的速度多大？(2)运动第1 s 末，火箭的速度多大？答案 (1)2 m /s (2)13.5 m/s解析 规定与v 相反的方向为正方向(1)设喷出三次气体后，火箭的速度为v 3，以火箭和喷出的三次气体为研究对象，据动量守恒定律得：(M －3m )v 3－3m v ＝0，故v 3＝3m vM －3m ≈2 m/s(2)发动机每秒钟喷气20次，以火箭和喷出的20次气体为研究对象，根据动量守恒定律得：(M －20m )v 20－20m v ＝0，故v 20＝20m v M －20m≈13.5 m/s. 针对训练2 将质量为1.00 kg 的模型火箭点火升空，50 g 燃烧的燃气以大小为600 m/s 的速度从火箭喷口在很短时间内喷出．在燃气喷出后的瞬间，火箭的动量大小为(喷出过程中重力和空气阻力可忽略)( )A ．30 kg·m/sB ．5.7×102 kg·m/sC ．6.0×102 kg·m/sD ．6.3×102 kg·m/s答案 A三、反冲运动的应用——“人船模型”1．“人船模型”问题两个原来静止的物体发生相互作用时，若所受外力的矢量和为零，则动量守恒．在相互作用的过程中，任一时刻两物体的速度大小之比等于质量的反比．这样的问题归为“人船模型”问题．2．人船模型的特点(1)两物体满足动量守恒定律：m 1v 1－m 2v 2＝0.(2)运动特点：人动船动，人停船停，人快船快，人慢船慢，人左船右；人船位移比等于它们质量的反比；人船平均速度(瞬时速度)比等于它们质量的反比，即x 1x 2＝v 1v 2＝m 2m 1. (3)应用此关系时要注意一个问题：公式v 1、v 2和x 一般都是相对地面而言的．例3 有一只小船停在静水中，船上一人从船头走到船尾．如果人的质量m ＝60 kg ，船的质量M ＝120 kg ，船长为l ＝3 m ，则船在水中移动的距离是多少？水的阻力不计．答案 1 m解析 人在船上走时，由于人、船组成的系统所受合力为零，总动量守恒，因此系统的平均动量也守恒，如图所示．设人从船头到船尾的时间为t ，在这段时间里船后退的距离为x ，人相对地面运动的距离为l－x ，选船后退方向为正方向，由动量守恒有：M x t －m l －x t＝0所以x ＝m M ＋m l ＝60120＋60×3 m ＝1 m. 针对训练3 质量为M 的热气球吊筐中有一质量为m 的人，它们共同静止在距地面为h 的高空中．现从热气球上放下一根质量不计的软绳，为使此人沿软绳能安全滑到地面，则软绳至少有多长？答案 M ＋m Mh 解析 如图所示，设绳长为L ，人沿软绳滑至地面的时间为t ，由图可知，L ＝x 人＋x 球．设人下滑的平均速度大小为v 人，气球上升的平均速度大小为v 球，以向上为正方向，由动量守恒定律得：0＝M v 球－m v 人，即0＝M x 球t －m x 人t，0＝Mx 球－mx 人，又有x 人＋x 球＝L ，x 人＝h ，联立以上各式得：L ＝M ＋m M h .因此软绳的长度至少为M ＋m Mh .“人船模型”是利用平均动量守恒求解的一类问题，解决这类问题应明确：(1)适用条件：①系统由两个物体组成且相互作用前静止，系统总动量为零；②在系统内发生相对运动的过程中至少有一个方向的动量守恒(如水平方向或竖直方向)．(2)画草图：解题时要画出各物体的位移关系草图，找出各长度间的关系，注意两物体的位移是相对同一参考系的位移．1．(反冲运动的认识)下列不属于反冲运动的是( )A ．喷气式飞机的运动B ．直升机的运动C ．火箭的运动D ．章鱼的运动答案 B2．(反冲运动的计算)步枪的质量为4.1 kg ，子弹的质量为9.6 g ，子弹从枪口飞出时的速度为855 m/s ，步枪的反冲速度为( )A ．2 m /sB ．1 m/sC ．3 m /sD ．4 m/s答案 A解析 以子弹从枪口飞出时速度的反方向为正方向，由动量守恒定律：M v 1－m v 2＝0，得v 1＝9.6×10－3×8554.1m /s ≈2 m/s. 3．(火箭的工作原理)运送人造地球卫星的火箭开始工作后，火箭做加速运动的原因是( )A ．燃料推动空气，空气反作用力推动火箭B ．火箭发动机用力将燃料燃烧产生的气体向后推出，气体的反作用力推动火箭C ．火箭吸入空气，然后向后排出，空气对火箭的反作用力推动火箭D ．火箭燃料燃烧发热，加热周围空气，空气膨胀推动火箭答案 B4．(人船模型的迁移)质量为m 、半径为R 的小球，放在半径为2R 、质量为2m 的大空心球内，大球开始静止在光滑水平面上．当小球从如图2所示的位置无初速度沿内壁滚到最低点时，大球移动的距离是( )图2A.R 2B.R 3C.R 4D.R 6答案 B解析 由水平方向平均动量守恒有：mx 小球＝2mx 大球，又x 小球＋x 大球＝R ，所以x 大球＝13R ，B 正确．一、选择题考点一 反冲运动的理解和应用1．关于反冲运动的说法中，正确的是( )A．抛出物m1的质量要小于剩下质量m2才能获得反冲B．若抛出质量m1大于剩下的质量m2，则m2的反冲力大于m1所受的力C．反冲运动中，牛顿第三定律适用，但牛顿第二定律不适用D．抛出部分和剩余部分都适用于牛顿第二定律答案 D解析反冲运动的定义为由于系统的一部分物体向某一方向运动，而使另一部分向相反方向运动，这种现象叫反冲运动．定义中并没有确定两部分物体之间的质量关系，故选项A错误．在反冲运动中，两部分之间的作用力是一对作用力与反作用力，由牛顿第三定律可知，它们大小相等，方向相反，故选项B错误．在反冲运动中一部分受到的另一部分的作用力产生了该部分的加速度，使该部分的速度逐渐增大，在此过程中对每一部分牛顿第二定律都成立，故选项C错误，选项D正确．2．小车上装有一桶水，静止在光滑水平地面上，如图1所示，桶的前、后、底及侧面各装有一个阀门，分别为S1、S2、S3、S4(图中未全画出)．要使小车向前运动，可采用的方法是()图1A．打开阀门S1 B．打开阀门S2C．打开阀门S3 D．打开阀门S4答案 B解析根据反冲特点，当阀门S2打开时，小车将受到向前的推力，从而向前运动，故B项正确，A、C、D均错误．3．(多选)向空中发射一物体，不计空气阻力，当此物体的速度恰好沿水平方向时，物体炸裂成a、b两块，若质量较大的a块的速度方向仍沿原来的方向，则()A．b的速度方向一定与原速度方向相反B．从炸裂到落地的这段时间里，a飞行的水平距离一定比b的大C．a、b一定同时到达水平地面D．在炸裂过程中，a、b受到的力大小一定相等答案CD解析爆炸后系统的总机械能增加，但不能确定a、b两块的速度大小及b块的速度方向，所以A、B不能确定；因炸开后两者都做平抛运动，且高度相同，故C对；由牛顿第三定律知D对．4．质量为m的人站在质量为2m的平板小车上，以共同的速度在水平地面上沿直线前行，车所受地面阻力的大小与车对地面压力的大小成正比．当车速为v0时，人从车上以相对于地面大小为v0的速度水平向后跳下．跳离瞬间地面阻力的冲量忽略不计，则能正确表示车运动的v－t图象为()答案 B解析人和车以共同的速度在水平地面上沿直线前行，做匀减速直线运动，当车速度为v0时，人从车上以相对于地面大小为v0的速度水平向后跳下，跳离前后系统动量守恒，规定车的速度方向为正方向，则有(m＋2m)v0＝2m v＋(－m v0)，得v＝2v0，人跳车后小车做匀减速直线运动，车所受地面阻力的大小与车对地面压力的大小成正比，所以人跳车前后，车的加速度不变，所以能正确表示车运动v－t图象的是B.考点二火箭问题分析5．(多选)采取下列哪些措施有利于增加火箭的飞行速度()A．使喷出的气体速度更大B．使喷出的气体温度更高C．使喷出的气体质量更大D．使喷出的气体密度更小答案AC解析设原来的总质量为M，喷出的气体质量为m，速度是v，剩余的质量(M－m)的速度是v′，由动量守恒得出：(M－m)v′＝m v得：v′＝m vM－m，由上式可知：m越大，v越大，v′越大．故A、C正确．6．将静置在地面上，质量为M (含燃料)的火箭模型点火升空，在极短时间内以相对地面的速度v 0竖直向下喷出质量为m 的炽热气体．忽略喷气过程重力和空气阻力的影响，则喷气结束时火箭模型获得的速度大小是( )A.m M v 0B.M m v 0C.M M －m v 0D.m M －m v 0答案 D解析 火箭模型在极短时间点火，设火箭模型获得速度为v ，规定竖直向上为正方向，据动量守恒定律有0＝(M －m )v －m v 0，得v ＝m M －mv 0，故选D. 考点三 “人船模型”的应用7．(多选)一气球由地面匀速上升，当气球下的吊梯上站着的人沿着梯子上爬时，下列说法正确的是( )A ．气球可能匀速上升B ．气球可能相对地面静止C ．气球可能下降D ．气球运动速度不发生变化答案 ABC解析 设气球质量为M ，人的质量为m ，由于气球匀速上升，系统所受的外力之和为零，当人沿吊梯向上爬时，动量守恒，以向上为正方向，则(M ＋m )v 0＝m v 1＋M v 2，在人向上爬的过程中，气球的速度为v 2＝(M ＋m )v 0－m v 1M.当v 2>0时，气球可匀速上升；当v 2＝0时，气球静止；当v 2<0时，气球下降．所以选项A 、B 、C 均正确；要使气球运动速度不变，则人的速度仍为v 0，即人不上爬，显然不对，D 选项错误．8．如图2所示，一个倾角为α的直角斜面体静置于光滑水平面上，斜面体质量为M ，顶端高度为h ，今有一质量为m 的小物体，沿光滑斜面下滑，当小物体从斜面顶端自由下滑到底端时，斜面体在水平面上移动的距离是( )图2A.mh M ＋mB.Mh M ＋mC.mh (M ＋m )tan αD.Mh (M ＋m )tan α答案 C解析 此题属于“人船模型”问题，m 与M 组成的系统在水平方向上动量守恒，以m 在水平方向上对地位移的方向为正方向，设m 在水平方向上对地位移为x 1，M 在水平方向对地位移为x 2，因此0＝mx 1－Mx 2.①且x 1＋x 2＝h tan α.② 由①②可得x 2＝mh (M ＋m )tan α，故选C. 9．(多选)某同学想用气垫导轨模拟“人船模型”．该同学到实验室里，将一质量为M 、长为L 的滑块置于水平气垫导轨上(不计摩擦)并接通电源．该同学又找来一个质量为m 的蜗牛置于滑块的一端，在食物的诱惑下，蜗牛从该端移动到另一端．下面说法正确的是( )A ．只有蜗牛运动，滑块不运动B ．滑块运动的距离是M M ＋mL C ．蜗牛运动的位移是滑块的M m倍 D ．滑块与蜗牛运动的距离之和为L答案 CD解析 根据“人船模型”，易得滑块的位移为m M ＋m L ，蜗牛运动的位移为M M ＋mL ，C 、D 正确．二、非选择题10. (反冲问题模型)如图3所示，带有光滑的半径为R 的14圆弧轨道的滑块静止在光滑水平面上，滑块的质量为M ，将一个质量为m 的小球从A 处由静止释放，当小球从B 点水平飞出时，滑块的速度为多大？(重力加速度为g )图3答案 m 2gR M (M ＋m )解析 运动过程中小球和滑块组成的系统机械能守恒，又因为系统在水平方向不受外力，故系统水平方向动量守恒，设小球从B 点飞出时速度大小为v 1，滑块的速度大小为v 2，以v 1的方向为正方向，则有：m v 1－M v 2＝0，mgR ＝12m v 12＋12M v 22，解得v 2＝m 2gRM (M ＋m ). 11．(火箭发射问题)课外科技小组制作一只“水火箭”，用压缩空气压出水流使火箭运动．假如喷出的水流流量保持为2×10－4 m 3/s ，喷出速度保持为对地10 m/s.启动前火箭总质量为1.4 kg ，则启动2 s 末火箭的速度可以达到多少？(已知火箭沿水平轨道运动且阻力不计，水的密度是103 kg/m 3)答案 4 m/s解析 “水火箭”喷出水流做反冲运动，设火箭原来总质量为M ，喷出水流的流量为Q ，水的密度为ρ，水流的喷出速度为v ，火箭的反冲速度为v ′，由动量守恒定律得(M －ρQt )v ′＝ρQt v ，火箭启动后2 s 末的速度为v ′＝ρQt v M －ρQt ＝103×2×10－4×2×101.4－103×2×10－4×2m /s ＝4 m/s. 12．(“人船模型”的应用)平板车停在水平光滑的轨道上，平板车上有一人从固定在车上的货箱边沿水平方向顺着轨道方向跳出，落在平板车地板上的A 点，A 点距货箱水平距离为l ＝4 m ，如图4所示．人的质量为m ，车连同货箱的质量为M ＝4m ，货箱高度为h ＝1.25 m ．求车在人跳出后到落到地板前的反冲速度为多大(g 取10 m/s 2)．图4答案 1.6 m/s解析 人从货箱边跳离的过程，系统(人、车和货箱)水平方向动量守恒，设人的水平速度是v 1，车的反冲速度是v 2，取向右为正方向，则m v 1－M v 2＝0，解得v 2＝14v 1人跳离货箱后做平抛运动，车以v 2做匀速运动，运动时间为t ＝2h g ＝2×1.2510s ＝0.5 s ．由图可知，在这段时间内人的水平位移x 1和车的位移x 2分别为x 1＝v 1t ，x 2＝v 2t ，x 1＋x 2＝l即v 1t ＋v 2t ＝l ，l5t＝45×0.5m/s＝1.6 m/s.则v2＝。
2020版同步人教版高中物理选修3-5素养突破练习：第十六章 第5节 反冲运动 火箭
第十六章第5节 反冲运动 火箭制卷人：徐士洋 审题人：吴承法 使用时间：2019.12一、单项选择题1. 如图所示，一枚火箭搭载着卫星以速率v 0进入太空预定位置，由控制系统使箭体与卫星分离．已知前部分的卫星质量为m 1，后部分的箭体质量为m 2，分离后箭体以速率v 2沿火箭原方向飞行，若忽略空气阻力及分离前后系统质量的变化，则分离后卫星的速率v 1为( )A ．v 0－v 2B ．v 0＋v 2C ．v 0－m 2m 1v 2D ．v 0＋m 2m 1(v 0－v 2)2．如图所示，一个倾角为α的直角斜面体静置于光滑水平面上，斜面体质量为M ，顶端高度为h .今有一质量为m 的小物体，沿光滑斜面下滑，当小物体从斜面顶端自由下滑到底端时，斜面体在水平面上移动的距离是( )A ．mh M ＋mB ．Mh M ＋mC ．mh cot αM ＋mD ．Mh cot αM ＋m3．一个同学在地面上立定跳远的最好成绩是s .假设他站在车的A 端，如图所示，想要跳到距离为l 远的站台上，不计车与地面的摩擦阻力，则( )A ．只要l <s ，他一定能跳上站台B ．只要l <s ，他就有可能跳上站台C ．只要l ＝s ，他一定能跳上站台D ．只要l ＝s ，他就有可能跳上站台4．穿着溜冰鞋的人，站在光滑的冰面上，沿水平方向举枪射击，设第一次射出子弹后，人后退的速度为v ，则(设每颗子弹射出时对地面的速度相同)( )A ．无论射出多少颗子弹，人后退的速度为v 保持不变B ．射出n 颗子弹后，人后退的速度为n vC ．射出n 颗子弹后，人后退的速度大于n vD ．射出n 颗子弹后，人后退的速度小于n v5．一个不稳定的原子核质量为M ，处于静止状态，放出一个质量为m 的粒子后反冲．已知放出的粒子的动能为E 0，则新原子核反冲的动能为( )A ．E 0B ．m ME 0C ．m M －m E 0D ．Mm（M －m ）2E 06．如图所示，质量为M 的小船在静止水面上以速率v 0向右匀速行驶，一质量为m 的救生员站在船尾，相对小船静止．若救生员以相对水面速率v 水平向左跃入水中，则救生员跃出后小船的速率为( )A ．v 0＋mM vB ．v 0－mM vC ．v 0＋mM(v 0＋v )D ．v 0＋mM(v 0－v )7．如图所示，滑槽M 1与滑块M 2紧靠在一起，静止于光滑的水平面上．小球m 从M 1的右上方无初速度地下滑，当m 滑到M 1左方最高处时，M 1将( )A ．静止B ．向左运动C ．向右运动D ．无法确定8．如图所示，自动火炮连同炮弹的总质量为M ，当炮管水平，火炮车在水平路面上以v 1的速度向右匀速行驶中，发射一枚质量为m 的炮弹后，自动火炮的速度变为v 2，仍向右行驶，则炮弹相对炮筒的发射速度v 0为( )A ．m （v 1－v 2）＋m v 2mB ．M （v 1－v 2）mC ．M （v 1－v 2）＋2m v 2mD ．M （v 1－v 2）－m （v 1－v 2）m二、多项选择题9．(2018·庆阳高二检测)一气球由地面匀速上升，当气球下的吊梯上站着的人沿着梯子上爬时，下列说法正确的是( )A ．气球可能匀速上升B ．气球可能相对地面静止C ．气球可能下降D ．气球运动速度不发生变化10．如图所示，小车AB 放在光滑水平面上，A 端固定一个轻弹簧，B 端粘有油泥，AB 总质量为M ，质量为m 的木块C 放在小车上，用细绳连接于小车的A 端并使弹簧压缩，开始时小车AB 和木块C 都静止，当突然烧断细绳时，C 被释放，使C 离开弹簧向B 端冲去，并跟B 端油泥粘在一起，忽略一切摩擦，以下说法正确的是( )A ．弹簧伸长过程中C 向右运动，同时AB 也向右运动 B ．C 与B 碰前，C 与AB 的速率之比为M ∶m C ．C 与油泥粘在一起后，AB 立即停止运动D ．C 与油泥粘在一起后，AB 继续向右运动11．在水平铁轨上放置一门质量为M 的炮车，发射的炮弹质量为m ，设铁轨和炮车间摩擦不计，则( )A ．水平发射炮弹时，炮弹速率为v 0，炮车的反冲速率为m v 0MB ．炮车车身与水平方向成θ角，炮弹速率为v 0，炮身反冲速率为m v 0cos θMC ．炮身与水平方向成θ角，炮弹出炮口时，相对炮口速率为v 0，炮身的反冲速率为m v 0cos θMD ．炮身与水平方向成θ角，炮弹出炮口时，相对炮口速率为v 0，炮身的反冲速率为m v 0cos θM ＋m三、非选择题12．(2018·长安高二检测)如图所示，半径分别为R 和r (R >r )的甲、乙两光滑圆轨道安置在同一竖直平面内，两轨道之间由一条光滑水平轨道CD 相连，在水平轨道CD 上一轻弹簧被a 、b 两小球夹住(未拴接)，同时释放两小球，a 、b 球恰好能通过各自的圆轨道的最高点．(1)求两小球的质量比．(2)若m a ＝m b ＝m ，要求a 、b 都能通过各自的最高点，弹簧释放前至少具有多少弹性势能？13．平板车停在水平光滑的轨道上，平板车上有一人从固定在车上的货厢边沿水平方向沿着轨道方向跳出，落在平板车上的A 点，距货厢水平距离为l ＝4 m ，如图所示．人的质量为m ，车连同货厢的质量为M ＝4m ，货厢高度为h ＝1.25 m(g 取10 m/s 2)．(1)求车在人跳出后到人落到A 点期间的反冲速度的大小；(2)人落在A 点并站定以后，车还运动吗？车在地面上移动的位移是多少？14．某小组在探究反冲运动时，将质量为m1的一个小液化气瓶固定在质量为m2的小模具船上，利用液化气瓶向外喷射气体作为船的动力．现在整个装置静止放在平静的水面上，已知打开液化气瓶后向外喷射气体的对地速度为v1，如果在Δt的时间内向后喷射的气体的质量为Δm，忽略水的阻力，则(1)喷射出质量为Δm的气体后，小船的速度是多少？(2)喷射出Δm气体的过程中，小船所受气体的平均作用力的大小是多少？15．如图所示，质量为m，半径为r的小球，放在内半径为R，质量M＝3m的大空心球内，大球开始静止在光滑水平面上，求当小球由图中位置无初速度释放沿内壁滚到最低点时，大球移动的距离．。
人教版高中物理选修35第16章动量守恒定律第5节反冲运动火箭同步小题练习(含解析)
人教版高中物理选修35第16章动量守恒定律第5节反冲运动火箭同步小题练习（含解析）第5节反冲运动火箭同步小题练习1.如下图,船运动在安静的水面上,船前舱有一抽水机,抽水机把前舱的水平均地抽往后舱,不计水的阻力,以下说法中正确的选项是( )A.假定前后舱是分开的,那么前舱将向后减速运动B.假定前后舱是分开的,那么前舱将向前减速运动C.假定前后舱不分开,那么船将向后减速运动D.假定前后舱不分开,那么船将向前减速运动答案:B解析:前后舱分开时,前舱和抽出的水相互作用,靠反冲作用前舱向前减速运动,假定不分开,前后舱和水是一个全体,那么船不动。
2.一炮艇总质量为m0,以速度v0匀速行驶,从艇上以相对海岸的水平速度v沿行进方向射出一质量为m的炮弹,发射炮弹后艇的速度为v',假定不计水的阻力,那么以下各关系式中正确的选项是( )A.m0v0=(m0-m)v'+mvB.m0v0=(m0-m)v'+m(v+v0)C.m0v0=(m0-m)v'+m(v+v')D.m0v0=m0v'+mv答案:A解析:动量守恒定律中的速度都是相关于同一参照物的,题中所给炮弹的速度是相关于河岸的,即相关于空中的,依据动量守恒定律,可得m0v0=(m0-m)v'+mv,故正确的关系式为A。
3.质量为m的人站在质量为2m的平板小车上,以共同的速度在水平空中上沿直线前行,车所受空中阻力的大小与车对空中压力的大小成正比。
当车速为v0时,人从车上以相关于空中大小为v0的速度水平向后跳下。
跳离瞬间空中阻力的冲量疏忽不计,那么能正确表示车运动的v t图象为( )答案:B解析:人跳离车瞬间,人车水平方向动量守恒,那么(m+2m)v0=2mv-mv0,解得v=2v0,故只要选项B 正确。
4.一航天探测器完成对月球的探测义务后,在分开月球的进程中,由运动末尾沿着与月球外表成一倾斜角的直线飞行,先减速运动,再匀速运动。
人教版高二选修3-5第十六章 第5节 反冲运动 火箭 课时练习
12. 下列图片所描述的事例或应用中，没有利用反冲原理的是（ ）
A．
喷灌装置的自动旋转
B．
章鱼在水中前行和转向
C．
运载火箭发射过程
D．
码头边轮胎的保护作用
13. 我国发射的“神舟十一号”飞船与“天宫二号”空间站实现了完美对接假设“神舟十一号”飞船到达对接点附近时对地的速度为v，此时的质量为m ；欲使飞船追上“天宫二号”实现对接，飞船需加速到 ，飞船发动机点火，将质量为 的燃气一次性向后喷出，燃气对地向后的速度大小为
A．火箭的推力来源于燃气对它的反作用力 B．在燃气喷出后的瞬间，火箭的速度大小为 C．喷出燃气后万户及所携设备能上升的最大高度为 D．在火箭喷气过程中，万户及所携设备机械能守恒
人教版高二选修3-5第十六章 第5节 反冲运动 火箭 课时练习
二、单选题
3. 如图所示，自行火炮连同炮弹的总质量为M，当炮管水平，火炮车在水平路面上以v1的速度向右匀速行驶中，发射一枚质量为m的炮弹后， 自行火炮的速度变为v2，仍向右行驶，则炮弹相对炮筒的发射速度v0为（ ）
23. 质量为 的小车以 的速度在光滑的水平面上前进,如图所示,上面站着一个质量为 的人,现在人用相对于小车为 的速度水平向后跳出后, 车速增加了多少?
24. 某小组在探究反冲运动时，将质量为m1一个小液化瓶固定在质量为m2的小球具船上，利用液化瓶向外喷射气体做为船的动力．现在整个装 置静止放在平静的水面上，已知打开液化汽瓶后向外喷射气体的对地速度为v1，如果在Δt的时间内向后喷射的气体的质量为Δm，忽略水的阻 力，则
向右运动（如图16-5-8所示），此时质量
的B车正以速度
，沿光滑水平面向左迎面而来，为避免两车相撞，在两车相距
适当距离时，A车上的人跳到B车上为使两车不会相撞，人跳离A车时，相对于地面的水平速度 应该满足什么条件？设水平面足够长，g取
2020人教新课标选修3-5 16.5反冲运动火箭达标作业(解析版)
16.5反冲运动火箭 达标作业（解析版)1．如图所示，光滑水平面上停着一辆小车，小车的固定支架左端用不计质量的细线系一个小铁球．开始将小铁球提起到图示位置，然后无初速释放．在小铁球来回摆动的过程中，下列说法中正确的是( )A ．小车和小球系统动量守恒B ．小球向右摆动过程小车一直向左加速运动C ．小球摆到右方最高点时刻，由于惯性，小车仍在向左运动D ．小球摆到最低点时，小车的速度最大2．将质量为1.00 kg 的模型火箭点火升空，50 g 燃烧的燃气以大小为600 m/s 的速度从火箭喷口在很短时间内喷出。
在燃气喷出后的瞬间，火箭的动量大小为（喷出过程中重力和空气阻力可忽略） A ．30kg m/s ⋅ B ．5.7×102kg m/s ⋅ C ．6.0×102kg m/s ⋅D ．6.3×102kg m/s ⋅3．人的质量m ＝60kg ，船的质量M ＝240kg ，若船用缆绳固定，船离岸1.5m 时，人可以跃上岸．若撤去缆绳，如图所示，人要安全跃上岸，船离岸至多为(不计水的阻力，两次人消耗的能量相等，两次从离开船到跃上岸所用的时间相等)( )A ．1.5mB ．1.2mC ．1.34mD ．1.1m4．光滑水平面上放有一上表面光滑、倾角为α的斜面体A ，斜面体质量为M 、底边长为L ，如图所示．将一质量为m 、可视为质点的滑块B 从斜面的顶端由静止释放，滑块B 经过时间t 刚好滑到斜面底端．此过程中斜面对滑块的支持力大小为F N ，则下列说法中正确的是()A．F N=mg cos αB．滑块下滑过程中支持力对B的冲量大小为F N t cos αC．滑块B下滑的过程中A、B组成的系统动量守恒D．此过程中斜面体向左滑动的距离为mM mL5．2019年1月3日早上，“嫦娥四号”探测器从距离月面15公里处开始实施动力下降，不断接近月球。
在距月面某高度处开始缓速下降，对障碍物和坡度进行识别，并自主避障，30s 后降落在月面。
高中物理 第十六章 5 反冲运动 火箭练习(含解析)新人教版选修3-5
5 反冲运动火箭基础巩固1.如图所示,将吹足气的气球由静止释放,球内气体向后喷出,气球会向前运动,这是因为气球受到()A.重力B.手的推力C.空气的浮力D.喷出的气体对气球的作用力解析:将吹足了气的气球释放,气球会向喷气方向的反方向运动是因为气体喷出时,由于反冲作用,喷出的气体对气球有作用力。
答案:D2.运送人造地球卫星的火箭开始工作后,火箭做加速运动的原因是()A.燃料燃烧推动空气,空气反作用力推动火箭B.火箭发动机将燃料燃烧产生的气体向后推出,气体的反作用力推动火箭C.火箭吸入空气,然后向后推出,空气对火箭的反作用力推动火箭D.火箭燃料燃烧发热,加热周围空气,空气膨胀推动火箭答案:B3.下列图片所描述的事例或应用中,没有利用反冲原理的是()答案:D4.人和气球离地高为h,恰好悬浮在空中,气球质量为m气,人的质量为m人。
人要从气球下拴着的软绳上安全到达地面,软绳的长度至少为()AC解析:开始时,人和气球在空中悬浮,说明合力等于零。
在人沿软绳下滑的过程中,两者所受外力不变,即合力仍等于零。
以人和气球为系统,动量守恒而且符合“人船模型”,如图所示,根据动量守恒定律有m人h=m气H,解得H l=H+h D正确。
答案:D5.如图所示,自行火炮连同炮弹的总质量为m0,炮管水平。
火炮车在水平路面上以v1的速度向右匀速行驶中,发射一枚质量为m的炮弹后,自行火炮的速度变为v2,仍向右行驶。
则炮弹相对炮筒的发射速度v0为()AC解析:自行火炮水平匀速行驶时,牵引力与阻力平衡,系统动量守恒。
设向右为正方向,发射前动量之和为m0v1,发射后系统的动量之和为(m0-m)v2+m(v2+v0)由m0v1=(m0-m)v2+m(v2+v0)解得v0B正确。
答案:B6.一小型火箭在高空绕地球做匀速圆周运动,若其沿运动方向的相反方向射出一物体P,不计空气阻力,则()A.火箭一定离开原来轨道运动B.P一定离开原来轨道运动C.火箭运动半径可能不变D.P运动半径一定减小答案:A7.如图所示,质量为m0、半径为R的光滑半圆弧槽静止在光滑水平面上,有一质量为m的小滑块在与圆心O等高处无初速度滑下,在小滑块滑到圆弧槽最低点的过程中,圆弧槽产生的位移大小为。
物理选修3-5课后训练：第十六章第5节反冲运动火箭含解析
课后训练1．手持铁球的跳远运动员起跳后,欲提高跳远成绩，可在运动到最高点时，将手中的铁球( ）A ．竖直向上抛出B ．向前方抛出C ．向后方抛出D ．向左方抛出2．一平板小车静止在光滑的水平地面上，甲、乙两人分别站在车上左右两端，当两人同时相向而行时，发现小车向左移动，则( )A ．若两人质量相等，必定v 甲＞v 乙B ．若两人质量相等，必定v 甲＜v 乙C ．若两人速率相等，必定m 甲＞m 乙D ．若两人速率相等，必定m 甲＜m 乙3．静止的实验火箭，总质量为M ，当它以对地速度v 0喷出质量为Δm 的高温气体后，火箭的速度为( ）A ．0m v M m∆-∆ B ．0m v M m ∆--∆ C ．0m v M ∆ D ．0m v M ∆- 4．如图所示，船静止在平静的水面上，船前舱有一抽水机，抽水机把前舱的水均匀的抽往后舱，不计水的阻力,下列说法中正确的是（ ）A ．若前后舱是分开的，则前舱将向后加速运动B ．若前后舱是分开的，则前舱将向前加速运动C ．若前后舱不分开，则船将向后加速运动D ．若前后舱不分开，则船将向前加速运动5．向空中发射一物体，不计空气阻力,当此物体的速度恰好沿水平方向时,物体炸裂成a 、b 两块，若质量较大的a 块的速度方向仍沿原来的方向，则（ ）A．b的速度方向一定与原速度方向相反B．从炸裂到落地的这段时间里，a飞行的水平距离一定比b的大C．a、b一定同时到达水平地面D．在炸裂过程中，a、b受到的爆炸力的大小一定相等6．如图所示为一空间探测器的示意图，P1、P2、P3、P4是四个喷气发动机，P1、P3的连线与空间一固定坐标系的x轴平行，P2、P4的连线与y轴平行，每台发动机开动时，都能向探测器提供推力，但不会使探测器转动,开始时，探测器以恒定的速度v0向正x轴方向平动，要使探测器改为向正x轴偏负y轴60°的方向以原来的速率v0平动,则可以（）A．先开动P1适当时间,再开动P4适当时间B．先开动P3适当时间，再开动P2适当时间C．开动P4适当时间D．先开动P3适当时间，再开动P4适当时间7．在沙堆上有一木块,质量m1＝5 kg,木块上放一爆竹,质量m2＝0。
高中物理第十六章动量守恒定律第5节反冲运动火箭课后作业含解析新人教版选修3_5
第5节 反冲运动 火箭A 组：合格性水平训练1．(反冲运动)以下实例中不属于反冲现象的是( ) A ．当枪发射子弹时,枪身会同时向后运动 B ．乌贼向前喷水从而使自己向后游动C ．火箭中的火药燃烧向下喷气推动自身向上运动D ．战斗机在紧急情况下抛出副油箱以提高机身的灵活性 答案 D解析 当枪发射子弹时,枪身同时受到一个反作用力向后运动,A 是反冲现象；乌贼向前喷水从而使自己受到一个向后的力,向后游动,B 是反冲现象；火箭中的火药燃烧向下喷气而火箭自身受到一个向上的推力,推动火箭自身向上运动,C 是反冲现象；战斗机抛出副油箱,质量减小,惯性减小,机身的灵活性提高,D 不是反冲现象。
故选D 。
2．(人船模型)停在静水中的船的质量为180 kg,长12 m,不计水的阻力,当质量为60 kg 的人从船尾走到船头的过程中,船后退的距离是( )A ．3 mB ．4 mC ．5 mD ．6 m答案 A解析 船和人组成的系统在水平方向上动量守恒,人在船上行进,船向后退,人从船头走到船尾,设船后退的位移大小为x ,则人相对于岸的位移大小为L －x 。
以人的速度方向为正方向,由动量守恒定律得m 人L －x t －m 船·xt＝0,代入数据解得x ＝3 m,故选A 。
3．(火箭问题)静止的实验火箭,总质量为M ,当它以对地速度为v 0喷出质量为Δm 的高温气体后,火箭的速度为( )A ．Δmv 0M －ΔmB ．－Δmv 0MC ．Δmv 0MD ．－Δmv 0M －Δm答案 D解析 以火箭和气体组成的系统为研究对象,选高温气体的速度方向为正方向,设火箭速度为v ′,由动量守恒定律得0＝(M －Δm )v ′＋Δmv 0,得v ′＝－Δmv 0M －Δm,故选D 。
4．(火箭问题)一质量为M 的航天器,正以大小为v 0的速度在太空中飞行,某一时刻航天器接到加速的指令后,发动机瞬间向后喷出一定质量的气体,气体喷出时速度大小为v 1,加速后航天器的速度大小为v 2,则喷出气体的质量m 为( )A.v2－v0v1M B.v2v2＋v1MC.v2－v0v2＋v1M D.v2－v0v2－v1M答案 C解析规定航天器的速度方向为正方向,由动量守恒定律得,Mv0＝(M－m)v2－mv1,解得m＝v2－v0v2＋v1M,故C正确。
2020高中物理第十六章动量守恒定律第5节反冲运动火箭课时训练(含解析)新人教版选修3_5
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□01内力的作用下分裂为两部分，一部分向某个方向运动，另02相反的方向运动的现象。
一部分必然向□2．特点03内力作用下向相反方向运动。
(1)物体的不同部分在□(2)反冲运动中，相互作用力一般较大，通常可以用□04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□05旋转。
06准确性，所以用步枪射击时要把(2)防止：用枪射击时，由于枪身的反冲会影响射击的□07肩部，以减少反冲的影响。
枪身抵在□二、火箭01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1．工作原理：应用了□02速度。
喷出时，使火箭获得巨大的□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04越大，火箭获得的速度越大。
量比一般小于10。
喷气速度□03越大，质量比□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。
【2020】高中物理第十六章动量守恒定律第5节反冲运动火箭课下作业新人教版选修3
解得v0＝ －v2＝ 。
答案：B
5．平静的水面上停着一只小船，船头站立着一个人，船的质量是人的质量的8倍。从某时刻起，这个人向船尾走去，走到船中部他突然停止走动。水对船的阻力忽略不计。下列说法中正确的是( )
A．人走动时，他相对于水面的速度和小船相对于水面的速度大小相等、方向相反
气，地球半径为R0，地面重力加速度为g)
解析：地球对卫星的万有引力提供卫星做圆周运动的向心力，故 ＝ ，即v＝ ①
又由于在地球表面附近 ＝mg即GMபைடு நூலகம்gR ②
将②代入①式可得，v＝
设卫星在P点喷出的燃气对地速度为v′，卫星与燃气组成的系统动量守恒，则有，mv＝(m－Δm) v＋Δmv′
即m ＝(m－Δm) ＋Δmv′
答案：
9.总质量为m的一颗返回式人造地球卫星沿半径为R的圆轨道绕地球运动到P点时，接到地面指挥中心返回地面的指令，于是立即打开制动火箭向原来运动方向喷出燃气以降低速度并转到跟地球相切的椭圆轨道。如图5所示，要使卫星对地速度降为原来的 ，卫星在P处应将质量为Δm的燃气以多大的对地速度向前喷出？(将连续喷气等效为一次性喷图5
答案：v0－ v
7．如图3所示，质量为M的小车静止在光滑的水平地面上，车上装有半径为R的半圆形光滑轨道，现将质量为m的小球在轨道的边缘由静止释放，当小球滑至半圆轨道的最低位置时，小车移动的距离为________，小球的速度大小为________。图3
解析：以车和小球为系统在水平方向总动量为零且守恒。当小球滑至最低处时车和小球相对位移是R，利用“人船模型”可得小车移动距离为 R。设此时小车速度为v1，小球速度为v2，由动量守恒为Mv1＝mv2，由能量守恒有mgR＝ Mv ＋ mv ，解得v2＝ 。
2020_2021学年高中物理第十六章动量守恒定律5反冲运动火箭课时作业含解析新人教版选修3_520
反冲运动火箭(25分钟50分)一、选择题(本题共4小题，每题5分，共20分)1.下列说法不正确的是( )A.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B.只有系统合外力为零的反冲运动才能用动量守恒定律来分析C.反冲运动的原理既适用于宏观物体，也适用于微观粒子D.火箭应用了反冲的原理【解析】选B。
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，则A正确；因为内力远大于外力，动量守恒。
因为反冲运动是系统内力作用的结果，虽然有时系统所受的合外力不为零，但由于系统内力远远大于外力，所以系统的总动量是守恒的，可以用动量守恒定律分析，则B错误；动量守恒既适用于宏观物体，也适用于微观粒子，则C正确；火箭应用了反冲的原理，则D正确。
2.一炮艇总质量为M，以速度v0匀速行驶，从艇上以相对炮艇的水平速度v沿前进方向发射一质量为m的炮弹，射出炮弹后炮艇的速度为v′，若不计水的阻力，则下列各关系式中正确的是( )A.Mv0=Mv′+mvB.Mv0=(M-m)v′+mvC.Mv0=(M-m)v′+m(v+v0)D.Mv0=(M-m)v′+m(v+v′)【解析】选D。
发射炮弹的过程，系统动量守恒，发射前，系统的总动量为Mv0，射出炮弹后，炮艇的质量变为M-m，速度为v′，炮弹质量为m，对地速度为v+v′，所以系统总动量为(M-m)v′+m(v+v′)，本题答案为D。
【易错提醒】解答本题应注意以下两个方面：(1)注意炮艇质量的变化，炮弹射出后，炮艇的质量变为M-m。
(2)注意相对速度的换算，炮艇速度为v′，炮弹相对炮艇的速度为v，列式时应换算为炮弹对地面的速度，为v+v′。
【补偿训练】如图所示，质量为M的斜面小车静止放在水平面上，质量为m的物体从斜面上端无初速释放，不计一切摩擦，物体从斜面底端滑出时，物体与斜面小车的速度大小之比满足( ) A.> B.=C.=D.<【解析】选A。
小车和物体水平方向动量守恒，则mv1cosθ=Mv2(θ为斜面倾角)，则=>，故选A。
2020高中物理 第十六章 动量守恒定律 第5节 反冲运动火箭课时作业 新人教版选修3-5
第十六章第五节反冲运动火箭基础夯实一、选择题(单选题)1．下列不属于反冲运动的是( B )A．喷气式飞机的运动B．直升机的运动C．火箭的运动D．反击式水轮机的运动解析：直升机运动是飞机螺旋桨与外部空气作用的结果，不属于反冲运动。
2．(陕西省西安电子科技中学2016～2017学年高二下学期月考)运送人造地球卫星的火箭开始工作后，火箭做加速运动的原因是( B )A．燃料燃烧推动空气，空气反作用力推动火箭B．火箭发动机将燃料燃烧产生的气体向后推出，气体的反作用力推动火箭C．火箭吸入空气，然后向后推出，空气对火箭的反作用力推动火箭D．火箭燃料燃烧发热，加热周围空气，空气膨胀推动火箭解析：火箭工作的原理是利用反冲运动，是火箭燃料燃烧产生的高温高压燃气从尾喷管迅速喷出时，使火箭获得的反冲速度，故正确答案为选项B。
3．(2017·全国卷Ⅰ，14)将质量为1.00 kg的模型火箭点火升空，50 g燃烧的燃气以大小为600 m/s的速度从火箭喷口在很短时间内喷出。
在燃气喷出后的瞬间，火箭的动量大小为(喷出过程中重力和空气阻力可忽略)( A )A．30 kg·m/s B．5.7×102kg·m/sC．6.0×102kg·m/s D．6.3×102kg·m/s解析：燃气从火箭喷口喷出的瞬间，火箭和燃气组成的系统动量守恒，设燃气喷出后的瞬间，火箭的动量大小为p，根据动量守恒定律，可得p－mv0＝0，解得p＝mv0＝0.050kg×600m/s＝30kg·m/s，选项A正确。
4．竖直发射的火箭质量为6×103kg。
已知每秒钟喷出气体的质量为200kg。
若要使火箭最初能得到20m/s2的向上的加速度，则喷出气体的速度应为( C )A．700m/s B．800m/sC．900m/s D．1000m/s解析：每秒喷出气体的动量等于火箭每秒增加的动量，即m气v气＝m箭v箭，由动量定理得火箭获得的动力F＝m箭v箭t＝m气v气t＝200v，又F－m箭g＝m箭a，得v＝900m/s。
2020-2021学年高二物理人教版选修3-5课后作业：第十六章第5节反冲运动火箭
A 组：合格性水平训练1．(反冲运动)以下实例中不属于反冲现象的是( )A ．当枪发射子弹时，枪身会同时向后运动B ．乌贼向前喷水从而使自己向后游动C ．火箭中的火药燃烧向下喷气推动自身向上运动D ．战斗机在紧急情况下抛出副油箱以提高机身的灵活性答案 D解析 当枪发射子弹时，枪身同时受到一个反作用力向后运动，A 是反冲现象；乌贼向前喷水从而使自己受到一个向后的力，向后游动，B 是反冲现象；火箭中的火药燃烧向下喷气而火箭自身受到一个向上的推力，推动火箭自身向上运动，C 是反冲现象；战斗机抛出副油箱，质量减小，惯性减小，机身的灵活性提高，D 不是反冲现象。
故选D 。
2．(人船模型)停在静水中的船的质量为180 kg ，长12 m ，不计水的阻力，当质量为60 kg 的人从船尾走到船头的过程中，船后退的距离是( )A ．3 mB ．4 mC ．5 mD ．6 m 答案 A解析 船和人组成的系统在水平方向上动量守恒，人在船上行进，船向后退，人从船头走到船尾，设船后退的位移大小为x ，则人相对于岸的位移大小为L －x 。
以人的速度方向为正方向，由动量守恒定律得m 人L －x t －m 船·x t ＝0，代入数据解得x ＝3 m ，故选A 。
3．(火箭问题)静止的实验火箭，总质量为M ，当它以对地速度为v 0喷出质量为Δm 的高温气体后，火箭的速度为( )A ．Δm v 0M －ΔmB ．－Δm v 0MC ．Δm v 0MD ．－Δm v 0M －Δm答案 D解析以火箭和气体组成的系统为研究对象，选高温气体的速度方向为正方向，设火箭速度为v′，由动量守恒定律得0＝(M－Δm)v′＋Δm v0，得v′＝－Δm v0M－Δm，故选D。
4．(火箭问题)一质量为M的航天器，正以大小为v0的速度在太空中飞行，某一时刻航天器接到加速的指令后，发动机瞬间向后喷出一定质量的气体，气体喷出时速度大小为v1，加速后航天器的速度大小为v2，则喷出气体的质量m为()A.v2－v0v1M B.v2v2＋v1MC.v2－v0v2＋v1M D.v2－v0v2－v1M答案 C解析规定航天器的速度方向为正方向，由动量守恒定律得，M v0＝(M－m)v2－m v1，解得m＝v2－v0v2＋v1M，故C正确。
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【成才之路】2016高中物理 第16章 第5节 反冲运动 火箭同步练习 新人教版选修3-5基础夯实一、选择题(单选题)1．下列不属于反冲运动的是( ) A ．喷气式飞机的运动 B ．直升机的运动 C ．火箭的运动 D ．反击式水轮机的运动答案：B解析：直升机运动是飞机螺旋桨与外部空气作用的结果，不属于反冲运动。
2．假定冰面是光滑的，某人站在冰冻河面的中央，他想到达岸边，则可行的办法是( ) A ．步行 B ．挥动双臂 C ．在冰面上滚动D ．脱去外衣抛向岸的反方向 答案：D解析：由于冰面光滑，无法行走或滚动，由动量守恒定律可知，只有抛出物体获得反冲速度才能到达岸边。
3．如图所示，设质量为M 的导弹运动到空中最高点时速度为v 0，突然炸成两块，质量为m 的一块以速度v 沿v 0的方向飞去，则另一块的运动( )A ．一定沿v 0的方向飞去B ．一定沿v 0的反方向飞去C ．可能做自由落体运动D ．以上说法都不对 答案：C解析：根据动量守恒得v ′＝Mv 0－mvM －m。
mv 可能大于、小于或等于Mv 0，所以v ′可能小于、大于或等于零。
4．(河北邢台一中2014～2015学年高二下学期检测)一质量为M 的航天器，正以速度v 0在太空中飞行，某一时刻航天器接到加速的指令后，发动机瞬间向后喷出一定质量的气体，气体喷出时速度大小为v 1，加速后航天器的速度大小v 2，则喷出气体的质量m 为( )A ．m ＝v 2－v 0v 1M B ．m ＝v 2v 2＋v 1M C ．m ＝v 2－v 0v 2＋v 1M D ．m ＝v 2－v 0v 2－v 1M答案：C解析：规定航天器的速度方向为正方向，由动量守恒定律可得：Mv 0＝(M －m )v 2－mv 1解得m ＝v 2－v 0v 2＋v 1M ，故选C 。
5．(潍坊市2014～2015学年高二下学期三校联考)如图所示，质量为M 的小船在静止水平面上以速度v 0向右匀速行驶，一质量为m 的救生员站在船尾，相对小船静止。
若救生员以相对水面速率v 水平向左跃入水中，则救生员跃出后小船的速率为( )A ．v 0＋m M vB ．v 0－m M vC ．v 0＋m M(v 0＋v ) D ．v 0＋m M(v 0－v )答案：C解析：根据动量守恒定律，选向右方向为正方向，则有(M ＋m )v 0＝Mv ′－mv ，解得v ′＝v 0＋m M(v 0＋v )，故选项C 正确。
二、非选择题6．(青州一中2013～2014学年高二下学期期末)如图所示，进行太空行走的宇航员A 和B 的质量分别为80kg 和100kg ，他们携手远离空间站，相对空间站的速度为0.1m/s 。
A 将B 向空间站方向轻推后，A 的速度变为0.2m/s ，求此时B 的速度大小和方向。
答案：0.02m/s 远离空间站方向解析：根据动量守恒，(m A ＋m B )v 0＝m A v A ＋m B v B ，代入数 据可解得v B ＝0.02m/s ，方向为离开空间站方向。
7．课外科技小组制作一只“水火箭”，用压缩空气压出水流使火箭运动。
假如喷出的水流流量保持为2×10－4m 3/s ，喷出速度保持为对地10m/s 。
启动前火箭总质量为1.4kg ，则启动2s 末火箭的速度可以达到多少？已知火箭沿水平轨道运动阻力不计，水的密度是103kg/m 3。
答案：4m/s解析：“水火箭”喷出水流做反冲运动，设火箭原来总质量为M ，喷出水流的流量为Q ，水的密度为ρ，水流的喷出速度为v ，火箭的反冲速度为v ′，由动量守恒定律得(M －ρQt )v ′＝ρQtv 火箭启动后2s 末的速度为v ′＝ρQtv M －ρQt ＝103×2×10－4×2×101.4－103×2×10－4×2m/s ＝4m/s8.光滑水平面上放着一质量为M 的槽，槽与水平面相切且光滑，如图所示，一质量为m 的小球以速度v 0向槽运动，若开始时槽固定不动，求小球上升的高度(槽足够高)。
若槽不固定，则小球又上升多高？答案：v 202g mv 202M ＋m g解析：槽固定时，设球上升的高度为h 1，由机械能守恒定律得mgh 1＝12mv 20，解得h 1＝v 22g 。
槽不固定时，设球上升的最大高度为h 2，此时两者速度为v ，由动量守恒定律得mv 0＝(m ＋M )v 。
由机械能守恒定律得12mv 20＝12(m ＋M )v 2＋mgh 2，解得槽不固定时小球上升的高度h 2＝Mv 202m ＋M g。
能力提升一、选择题(1～3题为单选题，4题为多选题)1.质量为m 、半径为R 的小球，放在半径为2R 、质量为2m 的大空心球内，大球开始静止在光滑水平面上。
当小球从如图所示的位置无初速度沿内壁滚到最低点时，大球移动的距离是( )A.R 2B ．R 3 C.R4 D ．R6答案：B解析：由水平方向平均动量守恒有：mx 小球＝2mx 大球，又x 小球＋x 大球＝R ，所以x 大球＝13R 。
2．一航天探测器完成对月球的探测后，离开月球的过程中，由静止开始沿着与月球表面成一定倾角的直线飞行，先加速运动后匀速运动。
探测器通过喷气而获得动力，以下关于喷气方向的说法正确的是( )A ．探测器加速运动时，向后喷射B ．探测器加速运动时，竖直向下喷射C ．探测器匀速运动时，竖直向下喷射D ．探测器匀速运动时，不需要喷射 答案：C解析：探测器加速运动时，重力与喷气获得的反作用力的合力应向前，所以A 、B 错，探测器匀速运动时，所受合力应为零，C 对D 错。
3.(广东省实验中学2014～2015学年高二下学期期中)如图，小车由光滑的弧形段AB 和粗糙的水平段BC 组成，静止在光滑水平面上，当小车固定时，从A 点由静止滑下的物体到C 点恰好停止。
如果小车不固定，物体仍从A 点由静止滑下，则( )A ．仍滑到小车上的C 点停住B ．滑到小车上的BC 间某处停住 C ．会冲出C 点落到车外D ．小车向左运动，其位移与物体在水平方向的位移大小一定相等 答案：A解析：小车固定时，根据能量守恒定律可知，小球下滑过程中重力势能转化为因摩擦力产生的内能。
设小球离BC 高度为h ，BC 部分长度为L ，与BC 摩擦力为f ，此时有：Q 1＝mgh ＝fL ①当小车不固定时，假设物块不会从车上滑下来，根据系统水平方向动量守恒可知最终小车和物块均静止，再根据能量守恒可知，物块的重力势能全部转化为因克服小车与木块之间的摩擦而产生的内能，此时有：Q 2＝mgh ＝fL 1②由①②可知：Q 1＝Q 2，L 1＝L ，故两次产生热量一样，物块还是滑到C 点停住，故A 正确，B 、C 、D 错误。
4．A 、B 两船的质量均为M ，它们都静止在平静的湖面上，当A 船上质量为M2的人以水平速度v 从A 船跳到B 船，再从B 船跳回A 船。
设水对船的阻力不计，经多次跳跃后，人最终跳到B 船上，则( )A ．A 、B 两船的速度大小之比为3∶2 B ．A 、B (包括人)动量大小之比为1∶1C ．A 、B (包括人)动量之和为零D ．因跳跃次数未知，故以上答案均无法确定 答案：ABC解析：选A 船、B 船和人这三个物体为一系统，则它们的初始总动量为0。
由动量守恒定律可知，系统以后的总动量将一直为0。
选最终B 船的运动方向为正方向，则由动量守恒定律可得：0＝(M ＋M2)v B ＋Mv A解得：v B ＝－23v A所以A 、B 两船的速度大小之比为3∶2，选项A 正确。
A 和B (包括人)的动量大小相等，方向相反，动量大小之比为1∶1，选项B 正确。
由于系统的总动量始终守恒为零，故A 、B (包括人)动量之和也始终为零，选项C 正确。
二、非选择题5.如图所示，质量为m 的木块和质量为M 的金属块用细绳系在一起，处于深水中静止，剪断细绳，木块上浮h 时(还没有露出水面)，铁块下沉的深度为________。
(水的阻力不计)答案：m Mh解析：木块与金属块所构成的系统的重力与所受浮力平衡，合外力为零，故动量守恒。
当剪断细绳时，个体的动量不守恒，但系统的动量守恒。
对系统而言，剪断前动量为零，当剪断细绳后，金属块下降，动量方向向下，木块上升，动量方向向上，由于合动量为零，即向上的动量与向下的动量大小相等。
设金属块下降的距离为x ，则根据动量守恒定律有：Mx ＝mh ，解得x ＝m Mh 。
6．以初速度v 0与水平方向成60°角斜向上抛出的手榴弹，到达最高点时炸成质量分别为m 和2m 的两块。
其中质量大的一块沿着原来的方向以2v 0 的速度飞行。
求(1)质量较小的另一块弹片速度的大小和方向。
(2)爆炸过程有多少化学能转化为弹片的动能？ 答案：(1)2.5v 0，方向与爆炸前速度的方向相反 (2)274mv 20解析：手榴弹爆炸过程，爆炸力是内力，远大于重力，因此爆炸过程各弹片组成的系统动量守恒，因为爆炸过程火药的化学能转化为内能，进而有一部分转化为弹片的动能，所以此过程系统的机械能(动能)增加。
(1)斜抛的手榴弹在水平方向上做匀速直线运动，在最高点处爆炸前的速度v 1＝v 0cos60°＝12v 0。
设v 1的方向为正方向，如图所示，由动量守恒定律得：3mv 1＝2mv ′1＋mv 2其中爆炸后大块弹片速度v ′1＝2v 0，解得v 2＝－2.5v 0，“－”号表示v 2的速度与爆炸前速度方向相反。
(2)爆炸过程中转化为动能的化学能等于系统动能的增量，ΔE k ＝12×2mv ′21＋12mv 22－12(3m )v 21＝274mv 20。
7.平板车停在水平光滑的轨道上，平板车上有一人从固定在车上的货箱边缘沿水平方向顺着轨道方向跳出，落在平板车地板上的A 点，距货箱水平距离为l ＝4m ，如图所示。
人的质量为m ，车连同货箱的质量为M ＝4m ，货箱高度为h ＝1.25m 。
求车在人跳出后到落到地板前的反冲速度为多大。
答案：1.6m/s解析：人从货箱边跳离的过程，系统(人、车和货箱)水平方向动量守恒，设人的水平速度是v 1，车的反冲速度是v 2，取向右为正方向，则mv 1－Mv 2＝0，解得v 2＝14v 1，人跳离货箱后做平抛运动，车以v 2做匀速运动，运动时间为t ＝2h g＝2×1.2510s ＝0.5s 。
在这段时间内人的水平位移s 1和车的位移s 2分别为s 1＝v 1t ，s 2＝v 2t ，由图可知，s 1＋s 2＝l即v 1t ＋v 2t ＝l ，则v 2＝l 5t ＝45×0.5m/s ＝1.6m/s 。