高中物理-反冲运动分层训练
高中物理第十六章反冲运动火箭达标训练新人教选修
5 反冲运动火箭更上一层楼基础·巩固1.下列属于反冲运动的是( )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.答案：ACD2.一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，当人沿绳梯向上爬时，动量守恒，则(M+m)v 0=mv 1+Mv 2,，在人向上爬的过程中，气球的速度为v 2=Mmv v m M 10)(-+.当v 2＞0且v 1恒定时，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.答案：ABC3.小车上装有一桶水，静止在光滑水平地面上，如图16-5-5所示，桶的前、后、底及侧面各装有一个阀门，分别为S 1、S 2、S 3、S 4(图中未画出)，要使小车向前运动，可采用的方法是( )图16-5-5A.打开阀门S 1B.打开阀门S 2C.打开阀门S 3D.打开阀门S 4解析：据水和车系统动量守恒，如原来系统动量为0，由0=m 水v 水+m 车v 车知，车的运动方向与水的运动方向相反，故水应向后喷出.答案：B4.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.m M mv ∆-∆0B.-m M mv ∆-∆0C.M mv 0∆D.-Mmv 0∆ 解析：由动量守恒定律得Δmv 0+(M-Δm)v=0.火箭的速度为 v=-m M mv ∆-∆0.选项B 正确. 答案：B5.一平板小车静止在光滑的水平地面上，甲、乙两人分别站在车的左、右端，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，则必定是v 甲＞v 乙B.若两人质量相等，则必定是v 甲＜v 乙C.若两人速率相等，则必定是m 甲＞m 乙D.若两人速率相等，则必定是m 甲＜m 乙解析：以向左为正方向，则m 乙v 乙-m 甲v 甲+MV=0，即m 乙v 乙-v 甲m 甲=-MV ，当m 乙=m 甲时，有v 乙-v 甲＜0，即v 甲＞v 乙，当∣v 乙∣=∣v 甲∣时，有m 乙-m 甲＜0，即m 甲＞m 乙.答案：AC6.质量m=100 kg 的小船静止在静水中，船两端载着m 甲=40 kg ，m 乙=60 kg 的游泳者，在同一水平线上甲朝左乙朝右同时以相对于岸以3 m/s 的速度跃入水中，如图16-5-6所示，则甲、乙二人跃入水中时，小船运动的方向和速率为( )图16-5-6A.向左，小于1 m/sB.向左，大于1 m/sC.向右，大于1 m/sD.向右，小于1 m/s解析：以向右为正方向，由系统动量守恒得：m 乙v 乙+m 甲v 甲+mv=0 v=-m v m v m 甲甲乙乙+=-100(-3)40360⨯+⨯ m/s=-0.6 m/s. 负号表示船将向左运动，速度大小为0.6 m/s.答案：A7.静水中甲、乙两只小船都处于静止状态，它们的质量均为120 kg ，甲船上质量为30 kg 的小孩以6 m/s 的对地速度跳上乙船，则甲、乙两船的速度大小分别为v 甲=_________________m/s ，v 乙=____________________m/s.解析：小孩跳离甲船的过程中，由动量守恒定律得 mv-m 甲v 甲=0，小孩跳离后甲船的速度为v 甲=甲m m v=12030×6 m/s=1.5 m/s.小孩跳上乙船的过程中，由动量守恒定律得mv=(m 乙+m)v 乙，小孩跳上乙船后乙船的速度为v 乙=m m mv +乙=30120630+⨯ m/s=1.2 m/s. 答案：1.51.2综合·应用8.如图16-5-7所示，光滑圆槽质量为M ，静止在光滑的水平面上，其内表面有一小球被细线吊着恰位于槽的边缘处，如将线烧断，小球滑到另一边的最高点时，圆槽的速度为( )图16-5-7A.0B.向左C.向右D.不能确定解析：把小球m 和物体M 作为一个系统，因水平面光滑，故系统水平方向不受外力，水平方向动量守恒(注意：此题小球运动过程中，竖直方向合力不为零，总动量不守恒).又因为小球滚到最高点时，小球和圆槽水平方向有共同速度(若速度不同，还要相对运动，还不是最高点)由水平方向动量守恒得：0=(M+m)v′，所以v′=0，故选项A 正确.答案：A9.一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，不需要喷气解析：探测器加速运动时，通过喷气获得的推动力与月球对探测器的引力的合力沿加速方向直线前进，选项A 、B 错误；探测器匀速运动时，通过喷气获得的推动力与月球对探测器的引力的合力为零，根据反冲运动的特点可知选项C 正确，选项D 错误.答案：C10.一个静止的质量为M 的不稳定原子核，放射出一个质量为m 的粒子，粒子离开原子核时相对于核的速度为v 0，则原子核剩余部分的速率等于多少？解析：该题是一个反冲运动现象的问题，遵循动量守恒定律，关键是确定好粒子和剩余部分相对地的速率.应用动量守恒定律时，各个速度是对同一参考系的.设剩余部分对地的速率为v′，若规定粒子运动方向为正方向，则剩余部分的动量为-(M-m)v′，粒子对地速率为(v 0-v′).由动量守恒定律得：0=m(v 0-v′)-(M-m)v′， 解得：v′=Mmv 0. 11.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阻力不计，水的密度是103 kg ／m 3.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2 s 末的速度为v′=Qt M Qtv ρρ-=210210-1.4102102104-3-43⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯ m/s=4 m/s. 12.一个连同装备共有100 kg 的宇航员，脱离宇宙飞船后，在离飞船45 m 处，与飞船处于相对静止状态.他带着一个装有0.5 kg 氧气的贮氧筒，贮氧筒有个可以使氧气以50 m/s 的速度喷出的喷嘴.宇航员必须向着与返回飞船相反的方向释放氧气，才能回到飞船上去，同时又必须保留部分氧气供他在飞回飞船的途中呼吸.宇航员呼吸的耗氧率为2.5×10-4kg/s ，如果他在开始返回的瞬时释放0.1 kg 的氧气，则他能安全返回飞船吗?解析：反冲运动中动量守恒，根据动量守恒定律计算出宇航员释放氧气后获得的反冲速度.宇航员释放氧气后获得的反冲速度为v 1，喷出氧气的速度为v 2，由动量守恒定律得 (M-m)v 1-mv 2=0, 宇航员释放氧气后获得的反冲速度为v 1=m M mv -2=0.1-100500.1⨯ m/s=5×10-2 m/s. 宇航员返回飞船需要的时间为t=1v s =2-10545⨯ s=900 s. 在这一段时间内他需呼吸的氧气的质量为m′=2.5×10-4×900 kg=0.225 kg，由于他需要呼吸的氧气质量小于贮氧筒中剩余的氧气质量，所以他能安全返回飞船.13.(2005江苏)如图16-5-8所示，三个质量均为m 的弹性小球用两根长均为L 的轻绳连成一条直线而静止在光滑水平面上.现给中间的小球B 一个水平初速度v 0，方向与绳垂直.小球相互碰撞时无机械能损失，轻绳不可伸长.求：图16-5-8(1)当小球A 、C 第一次相碰时，小球B 的速度；(2)当三个小球再次处在同一直线上时，小球B 的速度；(3)运动过程中小球A 的最大动能E KA 和此时两根绳的夹角θ；(4)当三个小球处在同一直线上时，绳中的拉力F 的大小.解析：根据题意，分析各状态的速度、动量和能量特点，找出各过程遵循的规律，挖掘隐含条件是解决综合性题目的关键.根据动量守恒定律、机械能守恒定律进行计算.(1)设小球A 、C 第一次相碰时，小球B 的速度为v B ，考虑到对称性及绳的不可伸长特性，小球A 、C 沿小球B 初速度方向的速度也为v B ，由动量守恒定律，得mv 0=3mv B ,由此解得v b =31v 0. (2)当三个小球再次处在同一直线上时，则由动量守恒定律和机械能守恒定律，得 mv 0=mv B +2mv A21mv 02=21mv B 2+2×21mv A 2 解得v B =-31v 0,v A =32v 0(三球再次处于同一直线) v B =v 0,v A =0(初始状态，舍去)，所以，三个小球再次处在同一直线上时，小球B 的速度为v B =-31v 0(负号表明与初速度反向). (3)当小球A 的动能最大时，小球B 的速度为零.设此时小球A 、C 的速度大小为u ，两根绳间的夹角为θ(如下图)，则仍由动量守恒定律和机械能守恒定律，得mv 0=2musin221mv 02=2×21mu 2 另外，E KA =21mu 2，由此可解得，小球A 的最大动能为E KA =41mv 02，此时两根绳间夹角为θ=90°. (4)小球A 、C 均以半径L 绕小球B 做圆周运动，当三个小球处在同一直线上时，以小球B 为参考系(小球B 的加速度为0，为惯性参考系)，小球A(C)相对于小球B 的速度均为v=|v A -v B |=v 0,所以，此时绳中拉力大小为F=m L v 2=m Lv 20. 14.如图16-5-9所示，光滑轨道的DP 段为水平轨道，PQ 段为半径是R 的竖直半圆轨道，半圆轨道的下端与水平的轨道的右端相切于P 点.一轻质弹簧两端分别固定质量为2m 的小球A 和质量为m 的小球B ，质量为m 小球C 靠在B 球的右侧.现用外力作用在A 和C 上，弹簧被压缩(弹簧仍在弹性限度内).这时三个小球均静止于距离P 端足够远的水平轨道上.若撤去外力，C 球恰好可运动到轨道的最高点Q.已知重力加速度为g.求撤去外力前的瞬间，弹簧的弹性势能E 是多少？图16-5-9解析：对A 、B 、C 及弹簧组成的系统动量守恒，B 、C 共同速度直到弹簧第一次恢复原长为止，此过程中系统能量守恒.B 、C 分离后，C 恰好运动至最高点Q ，此过程C 球机械能守恒，根据C 恰好运动至最高点这一条件可计算速度.对A 、B 、C 及弹簧组成的系统，当弹簧第一次恢复原长时，设B 、C 共同速度大小为v 0，A 的速度大小为v A ，由动量守恒定律有2mv A =(m+m)v 0①则v A =v 0由系统能量守恒有E=212mv A 2+21(m+m)v 02②此后B 、C 分离，设C 恰好运动至最高点Q 的速度为v,此过程C 球机械能守恒，则 mg·2R=21mv 02-21mv 2③在最高点Q ，由牛顿第二定律得mg=R mv 2④联立①②③④式解得E=10mgR.高考理综物理模拟试卷注意事项：1. 答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。
2024版新教材高考物理复习特训卷考点40反冲运动爆炸问题人船模型
考点40 反冲运动(爆炸问题、人船模型)——练基础1．西晋史学家陈寿在《三国志》中记载：“置象大船之上，而刻其水痕所至，称物以载之，则校可知矣．”这就是著名的曹冲称象的故事．某同学欲挑战曹冲，利用卷尺测定大船的质量．该同学利用卷尺测出船长为L ，然后慢速进入静止的平行于河岸的船的船头，再从船头行走至船尾，之后，慢速下船，测出船后退的距离d 与自身的质量m ，若忽略一切阻力，则船的质量为( )A ．L d mB ．L －dLm C ．L ＋d L m D ．L －ddm 2.[2023·江苏泰州高三联考]如图所示，有一质量M ＝6 kg 、边长为0.2 m 的正方体木块，静止于光滑水平面上，木块内部有一从顶面贯通至底面的通道，一个质量为m ＝2 kg 的小球由静止开始从轨道的左端运动到右端，在该过程中木块的位移为( )A ．0.05 mB ．0.10 mC ．0.15 mD ．0.5 m 3.如图所示，在光滑水平面上有一装有炮弹的火炮，其总质量为m 1，炮弹的质量为m 2，炮弹射出炮口时对地的速率为v 0，若炮管与水平地面的夹角为θ，则火炮后退的速度大小为( )A ．m 2v 0cos θm 1－m 2 B ．m 2v 0m 1－m 2C ．m 2m 1v 0D ．m 2v 0cos θm 14.[2023·上海金山区模拟]“世界上第一个想利用火箭飞行的人”是明朝的士大夫万户．他把47个自制的火箭绑在椅子上，自己坐在椅子上，双手举着大风筝，设想利用火箭的推力，飞上天空，然后利用风筝平稳着陆．假设万户及所携设备[火箭(含燃料)、椅子、风筝等]总质量为M ，点燃火箭后在极短的时间内，质量为m 的炽热燃气相对地面以v 0的速度竖直向下喷出．忽略此过程中空气阻力的影响，重力加速度为g ，下列说法中正确的是( )A．火箭的推力来源于空气对它的反作用力B．在燃气喷出后的瞬间，火箭的速度大小为mv0M－mC．喷出燃气后万户及所携设备能上升的最大高度为m2v2g（M－m）2D．在火箭喷气过程中，万户及所携设备机械能守恒5.[2023·福建龙岩模拟]如图所示，一个质量为m1＝50 kg的人在一只大气球下方，气球下面有一根长绳．气球和长绳的总质量为m2＝20 kg，长绳的下端刚好和水平面接触．当静止时人离地面的高度为h＝7 m．如果这个人开始沿绳向下滑，当他滑到绳下端时，他离地面高度是(可以把人看作质点)( )A．0 B．2 mC．5 mD．7 m6.如图所示，某学校在航天科普节活动中，航天爱好者将静置在地面上的质量为M(含水)的自制“水火箭”释放升空，在极短的时间内，质量为m的水以相对地面为v0的速度与竖直方向成θ角斜向下喷出．已知重力加速度为g，空气阻力不计，下列说法正确的是( ) A．火箭的推力来源于火箭外的空气对它的反作用力B．水喷出的过程中，火箭和水机械能守恒C．火箭的水平射程为m2v2（M－m）2gsin2θD．火箭上升的最大高度为m2v22g（M－m）27.[2023·天津红桥区一模]如图所示，A、B两个物体粘在一起以v0＝3 m/s的速度向右运动，物体中间有少量炸药，经过O点时炸药爆炸，假设所有的化学能全部转化为A、B两个物体的动能且两物体仍然在水平面上运动，爆炸后A物体的速度依然向右，大小变为v A＝2 m/s，B物体继续向右运动进入光滑半圆轨道且恰好通过最高点D，已知两物体的质量m A＝m B ＝1 kg，O点到半圆轨道最低点C的距离x OC＝0.25 m，物体与水平轨道间的动摩擦因数为μ＝0.2，A、B两个物体均可视为质点，取g＝10 m/s2，求：(1)炸药的化学能E；(2)半圆轨道的半径R.8．[2023·浙江高三模拟]北京冬奥会开幕式的浪漫烟花(如图甲)，让人惊叹不已．假设某种型号的礼花弹在地面上从专用炮筒中沿竖直方向射出，到达最高点时炸开(如图乙).礼花弹的结构如图丙所示，其工作原理为：点燃引线，引燃发射药燃烧发生爆炸，礼花弹获得一个初速度并同时点燃延期引线．当礼花弹到最高点附近时，延期引线点燃礼花弹，礼花弹炸开．已知礼花弹质量m＝0.1 kg，从炮筒射出的速度为v0＝35 m/s，整个过程中礼花弹所受的空气阻力大小始终是其重力大小的0.25倍，延期引线的燃烧速度为v＝2 cm/s，忽略炮筒的高度，重力加速度取g＝10 m/s2.(1)求礼花弹射出后，上升的最大高度h；(2)要求爆炸发生在超过礼花弹最大高度的96%范围，则延期引线至少多长；(3)设礼花弹与炮筒相互作用的时间Δt＝0.01 s，求礼花弹对炮筒的平均作用力大小．考点40 反冲运动(爆炸问题、人船模型)——练基础1．答案：D解析：画出如图所示的草图设人走动时船的速度大小为v ，人的速度大小为v ′，船的质量为M ，人从船尾走到船头所用时间为t .则v ＝d t ，v ′＝L －dt人和船组成的系统在水平方向上动量守恒，取船的速度方向为正方向，根据动量守恒定律得Mv －mv ′＝0，解得船的质量M ＝m （L －d ）d，故选D. 2．答案：A 解析：小球由静止开始从如图所示轨道的左端运动到右端过程中，小球与木块组成的系统，水平方向平均动量守恒，则有mv 1·t ＝Mv 2·t ，即mx 1＝Mx 2，根据题意，有x 1＋x 2＝a ，解得x 2＝0.05 m ，A 正确．3．答案：A解析：由于炮弹的重力作用，火炮发射炮弹的过程只有水平方向动量守恒，以向右为正方向，根据动量守恒定律可得m 2v 0cos θ－(m 1－m 2)v ＝0，解得v ＝m 2v 0cos θm 1－m 2，故A 正确，B 、C 、D 错误．4．答案：B解析： 火箭的推力来源于燃料燃烧时产生的向后喷出的高温高压气体对火箭的反作用力，A 错误；在燃气喷出后的瞬间，视万户及所携设备为系统，动量守恒，设火箭的速度大小为v ，规定火箭运动方向为正方向，则有(M －m )v －mv 0＝0，解得火箭的速度大小为v ＝mv 0M －m，B 正确；喷出燃气后万户及所携设备做竖直上抛运动，根据运动学公式可得上升的最大高度为h ＝v 22g ＝m 2v 20 2（M －m ）2g，C 错误；在火箭喷气过程中，燃料燃烧时产生的向后喷出的高温高压气体对万户及所携设备做正功，所以万户及所携设备机械能不守恒，D 错误．5．答案：C解析：设人的速度v 1，气球的速度v 2，根据人和气球动量守恒得m 1v 1＝m 2v 2，则有m 1x 1＝m 2x 2，所以x 1＝25x 2，气球和人运动的路程之和为7 m ，则人下滑的距离为x 1＝27h ＝2 m ，气球上升的距离为x 2＝57h ＝5 m ，C 正确．6．答案：C解析：火箭的推力来源于向下喷出的水对它的反作用力，A 错误；水喷出的过程中，瓶内气体做功，火箭及水的机械能不守恒，B 错误；在水喷出后的瞬间，火箭获得的速度最大，由动量守恒定律有(M －m )v －mv 0＝0，解得v ＝mv 0M －m， 火箭上升的时间为t ＝v cos θg ＝mv 0cos θ（M －m ）g， 火箭的水平射程为x ＝v sin θ·2t ＝mv 0sin θM －m ·2mv 0cos θ（M －m ）g ＝m 2v 20 （M －m ）2gsin 2θ，C正确；水喷出后，火箭做斜向上抛运动，有()v cos θ2＝2gh 解得h ＝m 2v 20 2g （M －m ）2cos 2θ，D 错误．7．答案：(1)1 J (2)0.3 m解析：(1)A 、B 在炸药爆炸前后动量守恒，由动量守恒定律可得2mv 0＝mv A ＋mv B ，根据能量守恒定律可得12·2mv 20 ＋E ＝12mv 2A ＋12mv 2B ，两式联立并代入数据解得E ＝1 J.(2)由于B 物体恰好经过半圆轨道的最高点，故有mg ＝m v 2DR，在B 物体由O 运动到D 的过程中，由动能定理可得－μmgx OC －mg ·2R ＝12mv 2D －12mv 2B ，联立可解得R ＝0.3 m ．8．答案：(1)49 m (2)4.48 cm (3)351.25 N 解析：(1)根据牛顿第二定律得a ＝mg ＋0.25mg m＝12.5 m/s 2根据运动学公式v 20 ＝2ah 解得h ＝49 m.(2)根据v 20 ＝2ah ，v 20 －v 21 ＝2ah ×0.96 联立得v 1＝7 m/s 则t 1＝v 0－v 1a＝2.24 s ，L ＝vt 1＝4.48 cm. (3)由动量定理(F －mg －0.25mg )Δt ＝mv 0 解得F ＝351.25 N ．。
高考物理第一轮考点复习 (9)人船模型和反冲运动学习、解析+练习
人船模型和反冲运动 知识目标一、人船模型1．若系统在整个过程中任意两时刻的总动量相等，则这一系统在全过程中的平均动量也必定守恒。
在此类问题中，凡涉及位移问题时，我们常用“系统平均动量守恒”予以解决。
如果系统是由两个物体组成的，合外力为零，且相互作用前均静止。
相互作用后运动，则由0=m 11v +m 22v 得推论0＝m 1s 1＋m 2s 2，但使用时要明确s 1、s 2必须是相对地面的位移。
2、人船模型的应用条件是：两个物体组成的系统（当有多个物体组成系统时，可以先转化为两个物体组成的系统）动量守恒，系统的合动量为零．二、反冲运动1、指在系统内力作用下，系统内一部分物体向某发生动量变化时，系统内其余部分物体向相反方向发生动量变化的现象2.研究反冲运动的目的是找反冲速度的规律，求反冲速度的关键是确定相互作用的物体系统和其中各物体对地的运动状态．规律方法1、人船模型及其应用【例1】如图所示，长为l 、质量为M 的小船停在静水中，一个质量为m 的人站在船头，若不计水的阻力，当人从船头走到船尾的过程中，船和人对地面的位移各是多少？解析:当人从船头走到船尾的过程中,人和船组成的系统在水平方向上不受力的作用,故系统水平方向动量守恒,设某时刻人对地的速度为v 2,船对地的速度为v 1,则mv 2－Mv 1=0,即v 2/v 1=M/m.在人从船头走到船尾的过程中每一时刻系统的动量均守恒,故mv 2t －Mv 1t=0,即ms 2－Ms 1=0,而s 1+s 2=L 所以1,m s L M m =+2M s L M m=+ 思考：（1)人的位移为什么不是船长？(2)若开始时人船一起以某一速度匀速运动，则还满足s 2/s 1=M/m 吗？【例2】载人气球原静止于高h 的高空，气球质量为M ，人的质量为m ．若人沿绳梯滑至地面，则绳梯至少为多长？解析：气球和人原静止于空中，说明系统所受合力为零，故人下滑过程中系统动量守恒，人着地时，绳梯至少应触及地面，因为人下滑过程中，人和气球任意时刻的动量大小都相等，所以整个过程中系统平均动量守恒．若设绳梯长为l ，人沿绳梯滑至地面的时间为 t ，由图4—15可看出，气球对地移动的平均速度为（l －h ）/t ，人对地移动的平均速度为－h/t（以向上为正方向）．由动量守恒定律，有M （l －h ）/t －m h/t=0．解得 l=M m M +h ． 答案：Mm M +h 说明：（1）当问题符合动量守恒定律的条件，而又仅涉及位移而不涉及速度时，通常可用平均动量求解．（2）画出反映位移关系的草图，对求解此类题目会有很大的帮助．（3）解此类的题目，注意速度必须相对同一参照物．【例3】如图所示，一质量为m l 的半圆槽体A ，A 槽内外皆光滑，将A 置于光滑水平面上，槽半径为R.现有一质量为m 2的光滑小球B 由静止沿槽顶滑下，设A 和B 均为弹性体，且不计空气阻力，求槽体A 向一侧滑动的最大距离．解析:系统在水平方向上动量守恒,当小球运动到糟的最右端时,糟向左运动的最大距离设为s 1,则m 1s 1=m 2s 2,又因为s 1＋s 2=2R,所以21122m s R m m =+ 思考：(1)在槽、小球运动的过程中，系统的动量守恒吗？(2)当小球运动到槽的最右端时，槽是否静止？小球能否运动到最高点？(3)s 1＋S 2为什么等于2R,而不是πR?【例4】某人在一只静止的小船上练习射击，船、人连同枪（不包括子弹）及靶的总质量为M,枪内有n 颗子弹，每颗子弹的质量为m ，枪口到靶的距离为L ，子弹水平射出枪口相对于地的速度为v 0，在发射后一发子弹时，前一发子弹已射入靶中，在射完n 颗子弹时，小船后退的距离为（）()()0;;;11mnl nml mnl A B C D M n m M nm M n m⋅⋅⋅⋅+-+++ 解析:设n 颗子弹发射的总时间为t,取n 颗子弹为整体,由动量守恒得nmv 0=Mv 1,即nmv 0t=Mv 1t; 设子弹相对于地面移动的距离为s 1,小船后退的距离为s 2,则有: s 1=v 0t, s 2= v 1t;且s 1＋s 2=L 解得:2nml s M nm=+.答案C 【例5】如图所示，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的水平面上，当小球从图示位置无初速度地沿大球壁滚到最低点时，大球移动的距离是多少?解析:设小球相对于地面移动的距离为s 1,大球相对于地面移动的距离为s 2.下落时间为t,则由动量守恒定律得12122;s s m m s s R t t =+=;解得213s R = 【例6】如图所示，长20 m 的木板AB 的一端固定一竖立的木桩，木桩与木板的总质量为10kg ，将木板放在动摩擦因数为μ=0. 2的粗糙水平面上，一质量为40kg 的人从静止开始以a 1=4 m/s 2的加速度从B 端向A 端跑去，到达A 端后在极短时间内抱住木桩（木桩的粗细不计），求：（1)人刚到达A 端时木板移动的距离．(2)人抱住木桩后木板向哪个方向运动，移动的最大距离是多少？(g 取10 m/s 2）解析:(1)由于人与木板组成的系统在水平方向上受的合力不为零,故不遵守动量守恒.设人对地的位移为s 1,木板对地的速度为s 2,木板移动的加速度为a 2,人与木板的摩擦力为F,由牛顿定律得:F=Ma 1=160N;()22160500.210 6.0/10F M m g a m s m μ-+-⨯⨯=== 设人从B 端运动到A 端所用的时间为t,则s 1=½a 1t, s 2=½a 2t; s 1＋s 2=20m由以上各式解得t=2.0s,s 2=12m(2)解法一:设人运动到A 端时速度为v 1,木板移动的速度为v 2,则v 1=a 1t=8. 0m/s, v 2=a 2t=12.0m/s,由于人抱住木桩的时间极短,在水平方向系统动量守恒,取人的方向为正方向,则Mv 1－mv 2=(M+m)v,得v=4.0m/s.由此断定人抱住木桩后,木板将向左运动.由动能定理得(M+m)μgs=½(M+m)v 2解得s=4.0m.解法二:对木板受力分析,木板受到地面的摩擦力向左,故产生向左的冲量,因此,人抱住木桩后,系统将向左运动.由系统动量定理得(M ＋m)μgt=(M+m)v,解得v=4.0m/s由动能定理得(M+m)μgs=½(M+m)v 2解得s=4.0m.2、反冲运动的研究【例7】如图所示，在光滑水平面上质量为M 的玩具炮．以射角α发射一颗质量为m 的炮弹，炮弹离开炮口时的对地速度为v 0。
高考物理复习反冲运动专题提升训练题
2019届高考物理复习反冲运动专题提升训练题反冲是静止或运动的物体通过分离排除部分物质，而使自身在反方向获得加速的现象，下面是反冲运动专题提升训练题，查字典物理网希望对考生有帮助。
1.如图所示,具有一定质量的小球A固定在轻杆一端,杆的另一端挂在小车支架的O点,用手将小球拉起使轻杆呈水平状态,在小车处于静止的情况下放手使小球摆下,在B处与固定在车上的油泥撞击后粘在一起,则此后小车的运动状态是(车位于光滑路面上)()A.向右运动B.向左运动C.静止不动D.无法判断解析:小车与小球构成的系统水平方向上总动量守恒,刚释放A球时,系统动量为零,当二者粘在一起时,其共同速度也必为零,故只有选项C 正确。
答案:C2.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MmC.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继续向右运动解析:弹簧向右推C,C向右运动,同时弹簧向左推A端,小车向左运动,选项A错误;因小车与木块组成的系统动量守恒,C与B碰前,有mvC=MvAB,得vCvAB=M∶m,选项B正确;C与B碰撞过程动量守恒,有mvC-MvAB=(M+m)v,知v=0,故选项C正确,选项D错误。
答案:BC3.如图所示,表示质量为M的密闭汽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,则汽缸的运动情况是()A.保持静止不动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解析:突然撤去隔板,气体向右运动,汽缸做反冲运动,当气体充满整个汽缸时,它们之间的作用结束,依动量守恒定律可知,开始时系统的总动量为零,结束时总动量必为零,气体和汽缸都将停止运动,故选项B正确。
反冲运动知识点总结
反冲运动知识点总结1. 反冲运动的起源反冲运动最早起源于极限运动，是一种通过身体的自由旋转和翻转来完成的高难度动作。
它包括了滑板、自行车、滑雪、滑轮等多种运动项目。
在20世纪80年代初期，反冲运动开始在全球范围内兴起，成为了一种受欢迎的极限运动。
2. 反冲运动的基本技巧反冲运动的基本技巧主要包括了空中旋转、翻转和抓地等。
其中，空中旋转是指运动员在空中完成360度以上的旋转动作；翻转是指运动员在空中完成头朝下的翻转动作；抓地是指运动员在滑行中进行手部或者脚部的动作。
3. 反冲运动的装备反冲运动所需要的装备主要包括了相应的滑板、自行车、滑雪板、滑轮等。
这些装备需要具备良好的稳定性和灵活性，以便运动员能够完成各种高难度的动作。
4. 反冲运动的危险性由于反冲运动的高难度，所以它的危险性也较高。
运动员在进行这些动作的时候需要具备高度的技术水平以及强大的体能，否则容易发生意外。
5. 反冲运动的比赛形式目前，反冲运动已经成为了一项专业的运动项目，包括了滑板、自行车、滑雪、滑轮等多种比赛形式。
在这些比赛中，运动员需要在规定的时间内完成各种高难度的动作，以取得最高的得分。
6. 反冲运动的发展随着反冲运动的发展，越来越多的人开始加入到这一运动项目中。
同时，也有越来越多的专业反冲运动赛事在世界范围内举办。
这些都为反冲运动的发展提供了良好的条件。
7. 反冲运动的训练反冲运动的训练主要包括了体能训练、技术训练和心理训练。
其中，体能训练是指通过各种力量训练和灵活性训练来提高运动员的体能水平；技术训练是指通过实战演练和练习来提高运动员的技术水平；心理训练是指通过心理辅导和训练来提高运动员的心理素质。
总结：反冲运动是一项高难度的极限运动，它需要运动员具备高度的体能和技术水平。
同时，也需要运动员具备良好的心理素质和团队合作精神。
希翼本文中对反冲运动有所了解。
高中物理 16.5 反冲课时训练 新人教版选修3-5(2021年整理)
河北省邢台市高中物理16.5 反冲课时训练新人教版选修3-5编辑整理：尊敬的读者朋友们：这里是精品文档编辑中心，本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的，发布之前我们对文中内容进行仔细校对，但是难免会有疏漏的地方，但是任然希望（河北省邢台市高中物理16.5 反冲课时训练新人教版选修3-5）的内容能够给您的工作和学习带来便利。
同时也真诚的希望收到您的建议和反馈，这将是我们进步的源泉，前进的动力。
本文可编辑可修改，如果觉得对您有帮助请收藏以便随时查阅，最后祝您生活愉快业绩进步，以下为河北省邢台市高中物理16.5 反冲课时训练新人教版选修3-5的全部内容。
第5节反冲一。
选择题1．下列关于下列说法正确的是（）A．根据麦克斯韦电磁理论变化的电场一定产生变化的磁场B．雷达是利用电磁波中的长波遇到障碍物时能绕过去的特点来更好的追踪目标的C．用红外线照射时，大额钞票上用荧光物质印刷的文字会发出可见光D．喷气式飞机和火箭的飞行都是应用了反冲的原理2．下列属于反冲运动的是（）A．汽车的运动 B．直升飞机的运动 C．火箭发射过程的运动 D．反击式水轮机的运动3．静止在水面上的小船上有两人分别向相反方向水平抛出质量相同的小球,甲球先向左抛,乙球后向右抛,抛出时两小球相对于岸的速率相等.则下列说法正确的是（水的阻力不计）（）A。
甲球抛出后,船向右以一定速度运动 B。
乙球抛出后，船向右以一定速度运动C.两球抛出后，船的速度为零D.两球抛出后，船的速度方向不能确定。
4．在光滑水平面上有两辆车,上面分别站着A、B两个人，人与车的质量总和相等，在A的手中拿有一个球，两车均保持静止状态.当A将手中球抛给B，B接到后，又抛给A，如此反复多次,最后球落在B的手中.则关于A、B速率的大小是（）A。
A、B两车速率相等 B.A车速率大 C.A车速率小 D.两车均保持静止状态5．人静止于光滑冰面上,现欲前进,下列方法中可行的是( ）A。
高二物理专题练习5反冲运动火箭
反冲运动火箭练习1.对于反冲运动，以下说法正确的选项是）（A．反冲运动的两个物系统统动量守恒，机械能也守恒B．反冲现象是有害的，应当想方法防备C．直升机的升空应用了反冲原理D．影响火箭速度大小的要素是喷气速度和质量比2. 如下图为一空间探测器的表示图，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供给推力，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 方向平动，要使深测器改为A．先开动P1适合时间，再开动P4适合时间B．先开动P3适合时间，再开动P2适合时间C．开动 P4适合时间D．先开动P3适合时间，再开动P4适合时间3.某人站在静浮于水面的船上，从某时辰开始人从船头走向船尾，若不计水的阻力，那么在这段时间内人和船的运动状况是：（）A．人匀速行走，船匀速退后，二者速度大小与它们的质量成反比B．人加快行走，船加快退后，并且加快度大小与它们的质量成反比C．人逛逛停停，船退退停停，二者动量总和老是为零D．当人在船尾停止运动后，船因为惯性还会持续退后一段距离4. 如下图，质量为M的密闭汽缸置于圆滑水平面上，缸内有一隔板P，隔板右侧是真空，隔板左侧是质量为 m的高压气体，若将隔板忽然抽去，则汽缸的运动状况是 ()A．保持静止不动B．向左挪动必定距离后静止C．向左挪动一段距离后既而向左匀速运动D．先向左挪动，后向右挪动回到本来地点5. 假定一小型宇宙飞船沿人造地球卫星的轨道在高空中作匀速圆周运动，假如飞船沿与其速度相反的方向抛出一个质量不行忽视的物体Q，则以下说法正确的选项是（）A． Q与飞船都可能沿原轨道运动B． Q与飞船都不行能沿原轨道运动C． Q运动的轨道半径可能减小，则飞船运转的轨道半径必定增大D． Q可能沿地球半径方向竖直着落，而飞船运动的轨道半径将增大6.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川面上沿直线前行，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v 0时，人从车上以相对于地面大小为v 0的速度水平向后跳下．跳离瞬时地面阻力的冲量忽视不计，则能正确表示车运动的v-t图象为（）7.如图甲所示，一轻弹簧的两头与质量分别为m1和 m2的两物块 A、B 相连结，并静止在圆滑的水平面上. 现使 A 刹时获取水平向右的速度3m/s，以现在为计时起点，两物块的速度随时间变化的规律如图乙所示，从图象信息可得（）A．在 t 1、 t 3时辰两物块达到共同速度1m/s，且弹簧都是处于伸长状态B．两物体的质量之比m1:m2=2:1C．在 t 2时辰 A 与 B 的动能之比为E k1：E k2 =4： 1D．从 t 3到 t 4时辰弹簧由压缩状态恢复到原长8.一个连同装备总质量为 M=100kg 的宇航员，在距离飞船 x=45m 处与飞船处于相对静止状态，宇航员背着装有质量为m0=0.5 kg氧气的贮气筒。
(2020新教材)物理人教版选择性必修第一册课时分层作业4 反冲现象 火箭 含解析
课时分层作业(四)(建议用时：45分钟)[基础达标练]1．(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，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．答案：ABC2．(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解析：由于地面光滑，则人与车组成的系统动量守恒得：m v 人＝M v 车，可知A 正确；设车长为L ，由m (L －x 车)＝Mx 车得，x 车＝m M ＋mL ，车在地面上移动的位移大小与人的平均速度大小无关，故D 正确，B 、C 均错误．答案：AD3．如图所示，装有炮弹的火炮总质量为m 1，炮弹的质量为m 2，炮弹射出炮口时对地的速率为v 0，若炮管与水平地面的夹角为θ，则火炮后退的速度大小为(设水平面光滑)( )A.m 2m 1v 0B.m 2v 0m 1－m 2C.m 2v 0cos θm 1－m 2D.m 2v 0cos θm 1解析：炮弹与炮管在水平方向动量守恒，由m 2v 0cos θ＝(m 1－m 2)v 得v ＝m 2v 0cos θm 1－m 2，故选C. 答案：C4．如图所示，质量为M 的密闭汽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，则汽缸的运动情况是( )A ．保持静止不动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解析：突然撤去隔板，气体向右运动，汽缸做反冲运动，当气体充满整个汽缸时，它们之间的作用结束．由动量守恒定律可知，开始时系统的总动量为零，结束时总动量必为零，汽缸和气体都将停止运动，故B 正确．答案：B5．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 的速度方向一定与初速度方向相反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 受到的爆炸力的冲量大小不一定相等解析：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，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，故下落时间相同，选项C 正确；由牛顿第三定律知a 、b 受到的爆炸力大小相等，作用时间也相同，故a 、b 受到的爆炸力的冲量大小相等，选项D 错误．答案：C6．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 ，则小船的质量为多少？解析：如图所示，设该同学在时间t 内从船尾走到船头，由动量守恒定律知，人、船在该时间内的平均动量大小相等，即：mx 人t ＝M d t 又：x 人＝L －d解得M ＝m （L －d ）d . 答案：m （L －d ）d[能力提升练]7．(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倍解析：人船系统动量守恒，总动量始终为零，因此人、船动量等大，速度与质量成反比，A正确；人“突然停止走动”是指人和船相对静止，设这时人、船的速度为v，则(M＋m)v＝0，所以v＝0，说明船的速度立即变为零，B错误；人和船系统动量守恒，速度和质量成反比，因此人的位移是船的位移的8倍，C错误；由动能和动量关系E k＝p22m∝1m，人在船上走动过程中人的动能是船的动能的8倍，D正确．答案：AD8．一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运动半径一定减小解析：火箭射出物体P后，由反冲原理知火箭速度变大，所需向心力变大，从而做离心运动离开原来轨道，半径增大．P的速率可能减小、可能不变、可能增大，运动也存在多种可能性，所以A正确，B、C、D错误．答案：A9．某校课外科技小组制作了一只“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 m3/s，喷出速度保持水平且对地为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，阻力不计，水的密度是103 kg/m3.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 vm－ρQt＝103×2×10－4×2×101.4－103×2×10－4×2m/s＝4 m/s.答案：4 m/s10．如图所示，一质量为m的玩具蛙蹲在质量为M的小车的细杆上，小车放在光滑的水平面上，若车长为L，细杆高为h且位于小车的中央，试问玩具蛙对地最小以多大的水平速度跳出才能落到地面上(重力加速度为g )?解析：蛙和车组成的系统水平方向动量守恒，则M v ′－m v ＝0 蛙下落时间t ＝2hg若蛙恰好落地，则有v ′t ＋v t ＝L 2解得v ＝ML 2（M ＋m ）g 2h . 答案：ML 2（M ＋m ）g 2h。
2024-2025学年高二物理选择性必修第一册(人教版)第1章动量守恒定律分层作业10反冲现象火箭
01分层作业10反冲现象火箭A组必备知识基础练题组一反冲运动及应用1.(多选)(2024湖北荆门高二月考)判断下列说法正确的是()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.在没有空气的宇宙空间,火箭仍可加速前行2.(2024湖南岳阳高二月考)下列图片所描述的事例或应用没有利用反冲运动原理的是()3.(2024广东韶关高二月考)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,下列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4.(2024河南开封高二月考)如图所示,装有炮弹的火炮总质量为m1,炮弹的质量为m2,炮弹射出炮口时对地的速率为v0,若炮管与水平地面的夹角为θ,则火炮后退的速度大小为(设水平地面光滑)()A.m2m1v0 B.m2v0m1-m2C.m2v0cosθm1-m2D.m2v0cosθm1题组二火箭5.(2024河南洛阳高二月考)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()A.燃料燃烧推动空气,空气的反作用力推动火箭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6.(多选)(2024天津高二期末)下列关于火箭的描述正确的是()A.增加单位时间的燃气喷射量可以增大火箭的推力B.增大燃气相对于火箭的喷射速度可以增大火箭的推力C.当燃气喷出火箭喷口的速度相对于地面为零时火箭就不再加速D.火箭发射时获得的推力来自喷出的燃气与发射台之间的相互作用7.(2024浙江杭州高二月考)一质量为m'的航天器,正以速度v0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-v1m'C.v2-v0v2+v1m' D.v2-v0v2-v1m'8.(2024安徽合肥高二月考)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。
高一反冲模型练习题
高一反冲模型练习题一、选择题A. 动量B. 质量C. 速度D. 动能A. A的末速度大于B的末速度B. B的末速度大于A的初速度C. 系统的总动能增加D. 系统的总动量不变A. 两个物体发生碰撞后，各自的速度方向相反B. 两个物体发生碰撞后，速度大小不变C. 两个物体发生碰撞后，质量发生变化D. 两个物体发生碰撞后，动能转化为内能二、填空题1. 在反冲现象中，两个物体相互作用后，它们的______和______会发生变化。
2. 若一个质量为m的物体以速度v与静止的质量为M的物体发生完全非弹性碰撞，碰撞后它们的共同速度为______。
3. 在反冲运动中，系统总动量守恒的条件是______。
三、计算题1. 一质量为0.5kg的物体以10m/s的速度向东运动，与一质量为0.3kg、速度为5m/s向西运动的物体发生完全非弹性碰撞。
求碰撞后两物体的共同速度。
2. 一质量为2kg的物体以6m/s的速度与一质量为4kg的物体发生完全弹性碰撞。
求碰撞后两个物体的速度。
3. 一质量为1kg的物体以10m/s的速度与一质量为3kg的物体发生碰撞，碰撞后两物体粘在一起，共同速度为4m/s。
求碰撞前另一个物体的速度。
四、作图题1. 画出两个质量不同的物体发生完全非弹性碰撞前后速度变化情况的示意图。
2. 画出两个质量相同的物体发生完全弹性碰撞前后速度变化情况的示意图。
五、应用题1. 一枚火箭以1000m/s的速度垂直向上发射，假设火箭的质量为1000kg，燃料燃烧后产生的气体以500m/s的速度向下喷射。
求火箭在燃料燃烧完毕时的速度。
2. 一质量为5kg的物体在光滑水平面上以10m/s的速度向东运动，与一质量为3kg、速度为8m/s向北运动的物体发生碰撞。
求碰撞后两个物体的速度方向和大小。
六、简答题1. 简述反冲运动中动量守恒定律的应用。
2. 解释完全非弹性碰撞与完全弹性碰撞的区别。
3. 为什么在反冲现象中，系统总动量通常保持不变？七、判断题1. 在反冲现象中，两个物体的相互作用力大小相等，方向相反。
新教材2024_2025学年高中物理第1章动量与动量守恒定律分层作业9反冲教科版选择性必修第一册
第一章分层作业9反冲A级必备学问基础练1.下列关于反冲运动的说法正确的是()A.抛出物体的质量m1要小于剩下物体的质量m2才能获得反冲B.若抛出物体的质量m1大于剩下物体的质量m2,则剩下物体的反冲力大于抛出物体所受的力C.若抛出物体的质量m1大于剩下物体的质量m2,但剩下物体的反冲力仍等于抛出物体所受的力D.反冲运动中,牛顿第三定律适用,但牛顿其次定律不适用2.一空船静止于水面上,船后舱有漏洞进水,堵住漏洞后用一水泵把后舱中的水抽往前舱,前后舱用隔板隔开,如图所示。
不计水的阻力,在抽水过程中船的运动状况是()A.保持静止B.持续向前运动C.持续向后运动D.前后往复运动3.一探测器完成对月球的探测任务后,在离开月球的过程中,由静止起先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,不须要喷气4.(2024山东济宁高二期末)有一条捕鱼小船停靠在湖边码头,两位同学想用一个卷尺粗略测定它的质量,他们进行了如下操作:首先将船平行码头自由停岸,然后其中一位同学轻轻从船尾上船,走到船头后停下,而后另一位同学用卷尺测出船后退的距离d,最终用卷尺测出船长L,如图所示。
已知在船上走的同学的质量为m,则小船的质量为()A.B.C.D.5.滑板运动是人们宠爱的一种运动。
如图所示,质量为m1=50 kg的人站在质量为m2=5 kg的滑板上,人和滑板都处于静止状态,人沿水平方向向前跃出,离开滑板的速度为v=1 m/s。
不考虑滑板与地面之间的摩擦,此时滑板的速度大小是()A. m/sB.10 m/sC. m/sD. m/s6.如图所示,自行火炮(炮管水平)连同炮弹的总质量为M,在水平路面上以v1的速度向右匀速行驶,放射一枚质量为m的炮弹后,自行火炮的速度变为v2,仍向右行驶,则炮弹相对地面的放射速度v0为()A.B.C.D.7.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。
2019高中物理 第一章 碰撞与动量守恒 第四节 反冲运动分层训练 粤教版选修3-5
第四节 反冲运动[A 级 抓基础]1．(多选)在以下叙述的现象中利用了反冲现象的有( ) A ．火箭喷气升空 B ．氢气球上升 C ．章鱼喷水快速退游D ．潜水艇排水浮出解析：火箭喷气升空通过喷气的方式改变速度，从而改变轨道，运用了反冲运动的原理；氢气球上升是利用浮力大于重力的原理制成的，不属于反冲运动；章鱼通过喷水快速退游也是利用了反冲原理；潜水艇排水浮出是利用浮力的改变，也不属于反冲运动，故AC 正确，BD 错误．答案：AC2．一人静止于光滑的水平冰面上，现欲向前运动，下列哪种方法是可行的( ) A ．向后踢腿 B ．手臂向后甩C ．在冰面上滚动D ．向后水平抛出随身物品解析：以人为整体作为研究对象，向后踢腿或手臂向后甩，人整体的总动量为0，不会运动起来，故AB 错误；因为是完全光滑的水平冰面，没有摩擦力，人是滚不了的，C 错误；把人和随身物品视为一整体，这个整体动量为0，人给随身物品一个速度，动量总量不变，这样人可以获得一个反向的速度，可以向前运动，D 正确．答案：D3．质量m ＝100 kg 的小船静止在平静水面上，船两端载着m 甲＝40 kg 、m 乙＝60 kg 的游泳者，在同一水平线上甲向左、乙向右同时以相对于岸3 m/s 的速度跃入水中，如图所示，则小船的运动速率和方向为( )A ．0.6 m/s ，向左B ．3 m/s ，向左C ．0.6 m/s ，向右D ．3 m/s ，向右解析：甲、乙和船组成的系统动量守恒，以水平向右为正方向，开始时总动量为零，根据动量守恒定律有：0＝－m 甲v 甲＋m 乙v 乙＋mv ，解得：v ＝m 甲v 甲－m 乙v 乙m，代入数据解得v ＝－0.6 m/s ，负号说明小船的速度方向向左，故选项A 正确．答案：A4．一辆平板车停止在光滑水平面上，车上一人(原来也静止)用大锤敲打车的左端，如图所示，在锤的连续敲打下，这辆平板车将( )A ．左右来回运动B ．向左运动C ．向右运动D ．静止不动解析：系统水平方向总动量为零，车左右运动方向与锤头左右运动方向相反，锤头运动，车就运动，锤头不动，车就停下．答案：A5．小车静止在光滑水平面上，站在车上的人练习打靶(人相对于小车静止不动)，靶装在车上的另一端，如图所示，已知车、人、枪和靶的总质量为M (不含子弹)，子弹的质量为m ，若子弹离开枪口的水平速度大小为v 0(空气阻力不计)，子弹打入靶中且留在靶里，则子弹射入靶后，小车获得的速度大小为( )A ．0 B.mv 0M C.mv 0M ＋mD.mv 0M －m解析：车、人、枪、子弹组成的系统所受合外力为零，系统动量守恒，以子弹的初速度方向为正方向，射击前系统动量为零，由动量守恒定律可知，子弹射入靶中后系统动量也为零，车的速度为零．答案：A6．装有炮弹的大炮总质量为M ，炮弹的质量为m ，炮弹射出炮口时对地的速度为v 0，若炮筒与水平地面的夹角为θ，则炮车后退的速度大小为( )A.m Mv 0 B.mv 0cos θM －mC.mv 0M －mD.mv 0cos θM解析：炮弹离开炮口时，炮弹和炮车在水平方向受到的外力相对于内力可忽略不计，则系统在水平方向动量守恒．取炮车后退的方向为正，对炮弹和炮车组成系统为研究，根据水平方向动量守恒有：(M －m )v ′－mv 0cos θ＝0，解得炮车后退的速度大小v ′＝mv 0cos θM －m.答案：BB 级 提能力7．一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，不需要喷气解析：航天器靠反冲获得推力，由探测器的运动状态判断合力情况．由喷气方向判断推动力方向．航天探测器受到与喷气方向相反的推动力和重力作用．航天探测器做加速直线运动时，合力与运动方向相同，喷气方向应斜向下；做匀速直线运动时，合力为零，故选项C 对．答案：C8．(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，则(M ＋m )v 0＝mv 1＋Mv 2，在人向上爬的过程中，气球的速度为v 2＝（M ＋m ）v 0－mv 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．答案：ABC9．质量均为M 的两小车A 和B ，停在光滑的水平地面上，一质量为m 的人从A 车以水平速度v 跳上B 车，以v 的方向为正方向，则跳后A ，B 两车的速度分别为( )A ．－mvM ， mv M ＋mB.mv M ， mv M ＋m C.mv M ，－mv M ＋mD ．－mv M，－mv M ＋m解析：人从A 车跳出过程，人和A 车组成的系统动量守恒，则得：0＝mv ＋Mv A ， 解得人跳出后A 车的速度为：v A ＝－mvM人跳上B 车的过程，人和B 车组成的系统动量守恒，则得：mv ＝(M ＋m )v B ，解得B 车的速度为： v B ＝mvM ＋m，故选A.答案：A10．一个士兵，坐在皮划艇上，他连同装备和皮划艇的总质量共120 kg ，这个士兵用自动枪在2 s 时间内沿水平方向射出10发子弹，每颗子弹质量为10 g ，子弹离开枪口时相对地面的速度都是800 m/s ，射击前皮划艇是静止的．(1)射击后皮划艇的速度是多大？(2)射击时枪所受到的平均反冲作用力有多大？解析：(1)以系统为研究对象，以子弹的速度方向为正方向，由动量守恒定律得： 10mv 子弹＋(M －10m )v 艇＝0解得：v 艇＝－10mv 子弹M －10m ＝－10×0.01×800120－10×0.01≈－0.67 m/s ，负号表示皮划艇的速度方向与子弹的速度方向相反；(2)对士兵、皮划艇(包括枪与剩余子弹)，由动量定理得：Ft ＝(M －10m )v 艇－0，得F ＝（M －10m ）v 艇t＝－（120－10×0.01）×0.672≈－40.2 N ，方向与子弹速度方向相反. 答案：(1)0.67 m/s (2)40.2 N11．一质量为6×103kg 的火箭从地面竖直向上发射，若火箭喷射燃料气体的速率(相对于火箭)为103m/s ，求：(1)每秒钟喷出多少气体才能有克服火箭重力所需的推力？(2)每秒钟喷出多少气体才能使火箭在开始时有20 m/s 2的加速度？(g 取10 m/s 2) 解析：这是一个反冲运动的问题，火箭升空是喷出的气体对火箭反作用力的结果，可以根据动量定理先求出火箭对气体的作用力．(1)以喷出的气体质量为研究对象，设每秒喷出的质量为Δm ，火箭对这部分气体的作用力为F ，由动量定理有F Δt ＝Δmv 0.火箭刚要升空时对地速度为零，此时气体相对火箭的速度也就是气体对地的速度，气体对火箭的反作用力F ′＝F .对火箭(因忽略气体的重力)F ′＝Mg ，由两式解得Δm Δt ＝Mg v 0＝6×103×10103kg/s ＝60 kg/s. 即要获得克服火箭重力的推力，每秒要喷出60 kg 的气体．(2)同第(1)问，以喷出的气体Δm 为对象：F Δt ＝Δmv 0， 而对火箭F －Mg ＝Ma ，解得Δm Δt ＝M （g ＋a ）v 0＝6×103×（10＋20）103kg/s ＝180 kg/s. 答案：(1)60 kg/s (2)180 kg/s12．如图所示，粗糙水平轨道AB 与光滑竖直半圆弧轨道BCD 在B 点平滑连接，两滑块P 、Q (均可视为质点)中间夹有小块炸药(质量大小均不计)，静止放置在B 点．现引爆炸药，滑块P 、Q 在极短时间内左右分开，分别沿水平和竖直轨道运动．最终Q 恰好能到达圆弧轨道最高点D 点．已知滑块P 质量为2m ，滑块Q 质量为m ，滑块P 与水平轨道间的动摩擦因数μ，圆弧轨道半径R ，重力加速度g ，求：(1)爆炸后瞬间滑块Q 对圆轨道最低点的压力； (2)爆炸后滑块P 在水平地面运动的时间．解析：(1)Q 恰好能到达圆弧轨道最高点D 点，在D 点重力提供向心力，由牛顿第二定律，得mg ＝m v 2DR.从B 到D 过程Q 的机械能守恒，由机械能守恒定律，得 12mv 2B ＝12mv 2D ＋mg ·2R . 在最低点B ，由牛顿第二定律，得F －mg ＝m v 2BR，解得F ＝6mg .由牛顿第三定律可知，Q 对轨道的压力F ′＝F ＝6mg .(2)爆炸过程系统动量守恒，以向右为正方向，由动量守恒定律，得mv B －2mv ＝0； 对P ，由动量定理，得μ·2mgt ＝2mv ， 解得t ＝5gR 2μg. 答案：(1)6mg ，方向竖直向下 (2)5gR2μg。
高中物理 16.5 反冲运动 火箭分层达标训练 新人教版选修35
高中物理 16.5 反冲运动火箭分层达标训练新人教版选修35【课堂训练】1.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，空气的反作用力推动火箭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3.某同学想用气垫导轨模拟“人在船上走”模型。
该同学到实验室里，将一质量为M的滑块置于长为L的导轨上并接通电源。
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ML M mC.蜗牛运动的位移是滑块的Mm倍D.滑块与蜗牛运动的距离之和为L4.如图所示，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的水平面上，当小球从图示位置无初速度地沿大球壁滚到最低点时，大球移动的距离是多少?【课后巩固】1.如图所示，质量为M的密闭汽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，则汽缸的运动情况是( )A.保持静止不动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.(2012·宁波高二检测)载人气球原静止于高度为h的空中，气球质量为M，人的质量为m。
若人要沿绳梯着地，则绳梯长至少是( )()m M h mh+A. B.M MMhC. D.hm3.光子的能量为hν，动量大小为hν/c，如果一个静止的放射性元素的原子核在发生γ衰变时只放出一个γ光子，则衰变后的原子核( )A.仍然静止B.沿着与光子运动方向相同的方向运动C.沿着与光子运动方向相反的方向运动D.可能向任何方向运动4.春节期间孩子们玩“冲天炮”，有一只被点燃的“冲天炮”喷出气体竖直向上运动，其中有一段时间内“冲天炮”向上做匀速直线运动，在这段时间内“冲天炮”的有关物理量将是( )A.合外力不变B.反冲力变小C.机械能可能变大D.动量变小5.一质量为6×103 kg的火箭从地面竖直向上发射，若火箭喷射燃料气体的速率(相对于火箭)为103 m/s，求：(1)每秒喷出多少气体，产生的推力才能克服火箭的重力?(2)每秒喷出多少气体，才能使火箭在开始时有20 m/s2的加速度(取g=10 m/s2)？6.连同炮弹在内的车停放在水平地面上。
名师同步人教物理选修35课时分层训练：第十六章 第5节 反冲运动 火箭 含解析
第十六章第5节反冲运动火箭课时分层训练「基础达标练」1．一人静止于光滑的水平冰面上，现欲向前运动，下列方法中可行的是()A．向后踢腿B．手臂向后甩C．在冰面上滚动D．脱下外衣向后水平抛出解析：选D脱下外衣向后水平抛出，由于反冲作用，人将向前运动，D可行；A、B、C项措施均不可行．2．关于反冲运动的说法中，正确的是()A．抛出部分的质量m1要小于剩下部分的质量m2才能获得反冲B．若抛出部分的质量m1大于剩下部分的质量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牛顿第二定律都适用解析：选D反冲运动是指由于内力作用，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，反冲运动过程动量守恒，两部分物体之间的质量关系与是否发生反冲没有关系，故选项A错误；在反冲运动中，两部分物体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，牛顿第二定律和牛顿第三定律均适用，故选项C错误，选项D正确．3．如图所示，物体A的质量是物体B的质量的2倍，中间压缩一轻质弹簧，放在光滑的水平面上，由静止同时放开两手后一小段时间内()A．A的速率始终等于B的速率B．A的动量大小大于B的动量大小C．A受的合力大小大于B受的合力大小D．A的动量不等于B的动量解析：选D物体A和B组成的系统满足反冲模型，根据动量守恒定律可知，A的动量大小等于B的动量大小，m A v A＝m B v B，v A vB ＝m Bm A＝12，故A、B选项错误；两者之间存在相互作用力，A受到的合力大小等于B受到的合力大小，故C选项错误；A的动量与B的动量大小相等，方向相反，即A的动量不等于B 的动量，故D选项正确．4．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：选B火箭的工作原理是反冲运动，火箭燃料燃烧产生的高温高压气体从尾部迅速喷出时，使火箭获得反冲速度，故选项B正确．5．某人在一只静止的小船上练习射击，船、人连同枪(不包括子弹)及靶的总质量为M，枪内有n颗子弹，每颗子弹的质量为m，子弹水平射出枪口相对于地的速度为v0，子弹打入靶中且留在靶里，在射完n颗子弹后时，小船的最终速度为()A．0 B.nm v0 MC.m v0M D.nm v0M＋nm解析：选A以船、人连同枪、靶以及枪内n颗子弹组成的系统为研究的对象，水平方向上动量守恒．以子弹的初速度方向为正方向，射击前系统的总动量为0，由动量守恒定律可知，子弹射入靶中后系统的总动量也为零，所以小船的最终速度为0，A选项正确．6．如图所示，质量为M的小船在静止水平面上以速度v0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 )解析：选C 根据动量守恒定律，以水平向右为正方向，则有(M ＋m )v 0＝M v ′－m v ，解得v ′＝v 0＋m M (v 0＋v )，故选项C 正确．7．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．用卷尺测出船后退的距离d 和船长L ，又知他的质量为m ，则小船的质量为(不计湖水的阻力)( )A.m (L ＋d )d B.m (L －d )d C.mL d D.m (L ＋d )L 解析：选B 设人的位移为s 人，船的位移为d ＝L －s 人，如图所示：以人的速度方向为正方向，由动量守恒定律得：m v 1－M v 2＝0，可得：m s 人t ＝M d t ，解得船的质量为M ＝m (L －d )d ，故B 对，A 、C 、D 错．8．某小组在探究反冲运动时，将质量为m 1的一个小液化瓶固定在质量为m 2的小玩具船上，利用液化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，已知打开液化瓶后向外喷射气体的对地速度为v 1，如果在某段时间内向后喷射的气体的质量为Δm，忽略水的阻力，则喷射出质量为Δm的气体后小船的速度是多少？解析：由动量守恒定律得：0＝(m1＋m2－Δm)v船－Δm v1解得v船＝Δm v1m1＋m2－Δm.答案：Δm v1m1＋m2－Δm「能力提升练」9．(多选)一平板小车静止在光滑的水平地面上，甲、乙两人分别站在车的左、右端，当两人同时相向而行时，发现小车向左移，则()A．若两人质量相等，必有v甲>v乙B．若两人质量相等，必有v甲<v乙C．若两人速率相等，必有m甲>m乙D．若两人速率相等，必有m甲<m乙解析：选AC甲、乙两人和小车组成的系统动量守恒，且总动量为零，甲动量方向向右，小车动量方向向左，说明|p甲|＝|p乙|＋|p车|，即m甲v甲>m乙v乙，若m甲＝m乙，则v甲>v乙，A对，B错；若v甲＝v乙，则m甲>m乙，C对，D 错．10．如图所示，质量为M、底边长为a的三角形木块A置于光滑水平面上，在A的顶部有一质量为m、底边长为b的三角形木块B.若B从A的顶端由静止滑至底部，则A后退的距离为()A.maM＋mB.MaM＋mC.m(a－b)M＋mD.M(a－b)M＋m解析：选C由A、B组成的系统在相互作用的过程中水平方向动量守恒，且水平方向上初态总动量为0，在水平方向属于人船模型．设木块B滑至底部的过程向左滑行的水平距离为L2，木块A后退的距离为L1，有ML1＝mL2且L1＋L2＝a－b，解得L1＝mM＋m(a－b)，C正确．11．(多选)如图所示，质量M＝2 kg的半圆形槽物体A放在光滑水平地面上，槽内表面光滑，其半径r＝0.6 m．现有一个质量m＝1 kg的小物块B在物体A 的槽右端口获得瞬时竖直向下的冲量I＝2 N·s，此后物体A和物块B相互作用，使物体A在地面上运动，则()A．在A、B间存在相互作用的过程中，物体A和物块B组成的系统机械能守恒B．在A、B间存在相互作用的过程中，物体A和物块B组成的系统动量守恒C．物块B从槽口右端运动到左端时，物体A向右运动的位移是0.4 mD．物块B最终可从槽口左端竖直冲出，到达的最高点距槽口的高度为0.2 m 解析：选ACD机械能守恒的条件是只有重力做功，在A、B间存在相互作用的过程中，物体A和物块B组成的系统，只有重力做功，系统机械能守恒，A 选项正确；在A、B间存在相互作用的过程中，竖直方向上存在加速度，系统合外力不为零，动量不守恒，B选项错误；物块B从槽口右端运动到左端时，根据水平方向动量守恒可知，m·(2r－x)＝Mx，解得x＝0.4 m，C选项正确；研究物块B，根据动量定理可知，I＝m v0，解得v0＝2 m/s，B到达左侧最高点时，物体A的速度为零，根据能量守恒定律可知，mgh＝12m v02，解得h＝0.2 m，D选项正确．12．(多选)小车静置于光滑的水平面上，小车的A端固定一个轻质弹簧，B 端粘有橡皮泥，小车的质量为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，开始时小车与C都处于静止状态且C到B的距离为L，如图所示，当突然烧断细绳，弹簧被释放，使木块C离开弹簧向B端冲去，并跟B端橡皮泥粘在一起，以下说法中正确的是()A．如果小车内表面光滑，整个系统任何时刻机械能都守恒B．当木块对地运动速度大小为v时，小车对地运动速度大小为m M vC．小车向左运动的最大位移为mL M＋mD．小车向左运动的最大位移为m M L解析：选BC小车和木块C这一系统所受合外力为零，系统在整个过程中动量守恒，但粘接过程中有机械能损失，A错误；由动量守恒可得：M v′－m v＝0，则小车对地速度v′＝mMv，B正确；由“人船模型”可得：Md＝m(L－d)，所以小车向左的位移d＝mLM＋m，C正确，D错误．13．如图所示，一质量为m的玩具蛙蹲在质量为M的小车的细杆上，小车放在光滑的水平面上，若车长为L，细杆高为h且位于小车的中央，试问玩具蛙对地最小以多大的水平速度跳出才能落到地面上(重力加速度为g)?解析：蛙和车组成的系统在水平方向动量守恒，则蛙和车的动量大小的关系为M v′－m v＝0蛙下落时间t＝2hg若蛙恰好落地，则有v′t＋v t＝L2解得v＝ML2(M＋m)g 2h.答案：ML2(M＋m)g2h14．甲、乙两只小船的质量均为M＝120 kg，静止于水面上，甲船上的人质量m＝60 kg，通过一根长为L＝10 m的绳用F＝120 N的力水平拉乙船，求：(1)两船相遇时，两船分别移动了多少距离；(2)为防止两船相撞，人至少应以多大的速度从甲船跳到乙船．(忽略水的阻力)解析：(1)由“人船模型”特点，水平方向动量守恒：(M＋m)x甲t＝Mx乙tx甲＋x乙＝L解得x甲＝4 m，x乙＝6 m.(2)设相遇时甲船速度为v1，乙船速度为v2，人跳离时的速度大小为v.因相遇前甲、乙两船受到力的大小及力的作用时间都相等，由动量定理可知甲、乙两船动量大小相等，即(M＋m)v1＝M v2由动能定理得Fx甲＝12(M＋m)v12人跳离后至少需甲、乙船均停下，对人和甲船组成的系统由动量守恒定律有(M＋m)v1＝0＋m v解得v＝4 3 m/s.答案：(1)4 m 6 m(2)4 3 m/s。
高中物理课时分层作业4反冲运动含解析粤教版选修351030183
高中物理课时分层作业4反冲运动含解析粤教版选修351030183课时分层作业(四)(时间：45分钟 分值：100分)[基础达标练]一、选择题(本题共6小题，每小题6分)1．如图所示，有两个穿着溜冰鞋的人站在水平冰面上，当其中某人A 从背后轻轻推另一个人B 时，两个人会向相反的方向运动，不计摩擦力，则下列判断正确的是 ( )A ．A 、B 的质量一定相等B ．推后两人的动能一定相等C ．推后两人的总动量一定为0D ．推后两人的速度大小一定相等C [A 、B 两人属于动量守恒中的反冲模型，以两人组成的系统为研究对象，不计摩擦力，系统的合外力为零，动量守恒，m A v A ＝m B v B ，解得，v A v B ＝m B m A，推后两人的动量大小一定相等，质量不一定相等，动能不一定相等，速度大小与质量成反比，A 、B 、D 选项错误；相互作用之前，系统动量为0，相互作用之后系统动量仍为0，C 选项正确．]2．发射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，空气的反作用力推动火箭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B [火箭的工作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，使火箭获得反冲速度，故正确答案为选项B.]3．如图所示，某人站在一辆平板车的右端，车静止在光滑的水平地面上，现人用铁锤连续敲击车的右端．下列对平板车的运动情况描述正确的是( )A ．锤子抡起的过程中，车向右运动B ．锤子下落的过程中，车向左运动C ．锤子抡至最高点时，车速度为0D ．锤子敲击车瞬间，车向左运动 C [人和车组成的系统水平方向上不受外力，水平方向动量守恒，总动量为零，锤抡起及下落的过程中，锤在水平方向上的速度方向由向右变为向左，车的动量先水平向左后水平向右，A 、B 选项错误；锤运动到最高点时，锤与车、人的速度是相等的，速度都是0，C 选项正确；锤敲击车瞬间，锤的速度减小至零，锤的动量由向左变为零，根据动量守恒知，车的动量和速度由向右变为零，D 选项错误．]4．一辆小车置于光滑水平桌面上，车左端固定一水平弹簧枪，右端安一网兜．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B ．留在原位置C ．向右移动一段距离D ．做匀速直线运动A [由于弹丸与车组成的系统水平方向动量守恒，总动量为零保持不变，弹丸离开枪向右运动，则小车必向左运动，弹丸落在网兜内做完全非弹性碰撞，弹丸和车立即停下，而车已经向左移动了一段距离．]5．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v 1v 2满足( )A.v 1v 2＞M mB.v 1v 2＝M mC.v 1v 2＝mM D.v 1v 2＜MmA [小车和物体水平方向动量守恒，则mv 1cos θ＝Mv 2(θ为斜面倾角)，则v 1v 2＝M m cos θ ＞M m，故选A.] 6．(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 ．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AD [由人与车组成的系统动量守恒得：mv 人＝Mv 车，可知A 正确；设车长为L ，由m (L －x 车)＝Mx 车得，x 车＝m M ＋mL ，车在地面上移动的位移大小与人的平均速度大小无关，故D 正确，B 、C 均错误．]二、非选择题(14分)7．反冲小车静止放在水平光滑玻璃上，点燃酒精，蒸汽将橡皮塞水平喷出，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.(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)?[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，根据动量守恒定律有mv ＋(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．(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mv cos 60°＋(M －m )v ″＝0v ″＝－mv 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．[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[能力提升练]一、选择题(本题共4小题，每小题6分)1．我国的“长征”系列运载火箭已经成功发射了240多颗不同用途的卫星．火箭升空过程中向后喷出高速气体，从而获得较大的向前速度．火箭飞行所能达到的最大速度是燃料燃尽时火箭获得的最终速度．影响火箭最大速度的因素是( )A ．火箭向后喷出的气体速度B ．火箭开始飞行时的质量C ．火箭喷出的气体总质量D ．火箭喷出的气体速度和火箭始、末质量比D [火箭上升过程，火箭与喷出气体组成的系统内力远大于外力，动量守恒，火箭初始质量为M ，燃料燃尽时的质量为m ，喷气速度大小为v 0，以向上为正方向，根据动量守恒定律得，mv ＝(M －m )v 0.解得火箭最大速度v ＝⎝ ⎛⎭⎪⎫M m－1v 0，火箭获得的最大速度取决于火箭喷出的气体速度和火箭始、末质量比，D 选项正确．]2．长度为L 、质量为M 的平板车的左端紧靠着墙壁，右端站着一个质量为m 的人(可视为质点)，某时刻人向左跳出，恰好落到车的左端，而此时车已离开墙壁有一段距离，那这段距离为(车与水平地面间的摩擦不计) ( )A ．LB.mL MC.mL M ＋mD.ML M ＋m C [设人从小车上跳起后沿水平方向的分速度大小为v 1，小车沿水平方向的速度大小为v 2，人和小车组成的系统在水平方向的动量守恒，选取向左为正方向，则：mv 1－Mv 2＝0，设人从小车右端到达左端的时间为t ，则有：mv 1t －Mv 2t ＝0，又v 1t ＝x 1(人的位移大小)，v 2t ＝x 2(车的位移大小)，则有mx 1＝Mx 2，由空间几何关系得：x 1＋x 2＝L ，解得车的位移大小为：x 2＝mL M ＋m，故C 正确．]3．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等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D [人船系统动量守恒，总动量始终为零，因此人、船动量等大，速度与质量成反比，A 错误；人“突然停止走动”是指人和船相对静止，设这时人、船的速度为v ，则(M ＋m )v ＝0，所以v ＝0，说明船的速度立即变为零，B 错误；人和船系统动量守恒，速度和质量成反比，因此人的位移是船的位移的8倍，C 错误；动能、动量关系E k ＝p 22m ∝1m，人在船上走动过程中人的动能是船的动能的8倍，D 正确．]4．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)＋mv 2m B.M (v 1－v 2)m C.M (v 1－v 2)＋2mv 2m D.M (v 1－v 2)－m (v 1－v 2)mB [炮弹相对地的速度为v 0＋v 2.由动量守恒得Mv 1＝(M －m )v 2＋m (v 0＋v 2)，得v 0＝M (v 1－v 2)m.] 二、非选择题(本题共2小题，共26分)5．(13分)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多少？[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，设m 在水平方向上对地位移为x 1，M 在水平方向上对地位移为x 2因此0＝mx 1－Mx 2①且x 1＋x 2＝h cot α②由①②可得x 2＝mh cot αM ＋m . [答案] mh cot αM ＋m6．(13分)质量为M 的火箭，原来以速度v 0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 ，求喷出气体后火箭的速率．[解析] 依题意可知，火箭原来相对地的速度为v 0，初动量为p 0＝Mv 0，质量为Δm 的气体喷出后，火箭的质量为(M －Δm )，设气体喷出后，火箭和气体相对地的速度分别为v 1和v 2.则气体相对火箭的速度为v ＝v 1＋v 2，v 2＝v －v 1选v 1的方向为正方向，则系统的末动量为p ＝(M －Δm )v 1＋Δm [－(v －v 1)]＝Mv 1－Δmv由动量守恒定律，有p ＝p 0则Mv 1－Δmv ＝Mv 0，所以v 1＝(Mv 0＋Δmv )/M .[答案] (Mv0＋Δmv)/M。
高中物理选修3-5反冲运动火箭综合练习题测试题复习题
反冲运动火箭同步练习新人教版选修3-5根底夯实一、选择题〔单项选择题〕1.以下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.还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,那么可行的方法是〔〕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.如下图,设质量为M的导弹运动到空中最高点时速度为V0,忽然炸成两块,质量为m的一块以速度v沿V.的方向飞去,那么另一块的运动〔〕A.一■定沿V.的方向飞去B.一■定沿V.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., .- Mv— mv 八, 一一八,解析：根据动量守恒得v'=--——.mv可能大于、小于或等于Mv,所以v'可能小M- m于、大于或等于零.4.〔河北邢台一中2021〜2021学年高二下学期检测〕一质量为M的航天器,正以速度v.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 i,加速后航天器的速度大小v2,那么喷出气体的质量m为〔〕v2—v. v2A. mp ------- MB. mF ---------- Mv2+ v iv i答案：0.02m/s 远离空间站方向解析：根据动量守恒,〔m+ n B 〕V 0=mv A+ mv B,代入数 据可解得VB = 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.假设喷出的 水流流量保持为2X10—4m 3/s,喷出速度保持为对地 10m/so 启动前火箭总质量为 1.4kg ,那么 启动2s 末火箭的速度可以到达多少？火箭沿水平轨道运动阻力不计,水的密度是 103kg/m 3.v 2— v 0C.Mv v v 2— v 0 D.mp --------Mv v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= ( M- m ) V 2 — mv -,1v 2 — v 0 …,解得mp 厂二M 应选Co v 2 + v 15.〔潍坊市2021〜2021学年高二下学期三校联考 〕如下图,质量为 M 的小船在静止水平面上以速度 v .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.假设救生员以相对水面速率 v 水平向左跃入水中, 那么救生员跃 出后小船的速率为〔〕», m A ,v 0+M /mB .v Fm C. v 0(v 0+v )m 、D. v c+M ( v c — v )答案：C解析：根据动量守恒定律,选向右方向为正方向,那么有〔出n 〕v 0=MV — mv 解得V= v 0+M 〔v 0+v 〕,应选项C 正确.二、非选择题6.〔青州一中2021〜2021学年高二下学期期末〕如下图,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.空间站答案：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P ,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- p Qt )v' = p Qtv 火箭启动后2s 末的速度为3-4, p Qtv 10 X2X10 X2X10 ,) ,v = -TT ---------- x-= --------- -—3---——m/s = 4m/sM- p Qt 1.4 —10X2X10 X28 .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,如下图,一质量为 m的小球以速度 v 0向槽运动,假设开始时槽固定不动,求小球上升的高度 〔槽足够高〕.假设槽不固定,那么小球又上升多高?RA.2R0._4答案:i答案: 2 2v 0mv 02g 2M+ m g解析：槽固定时,设球上升的高度为 ％,由机械能守恒定律得 mgh=工mv,解得％ =乎. 2 2g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=〔m+..................................... .. 1 2 1 2 ,一 ..... ................Mv .由机械能寸恒TE 律得 ]mv 〕=2〔m+ Mv+mgh,解得槽不固TE 时小球上升的图度h 2 =2Mw2 M g°水平提升、选择题〔1〜3题为单项选择题,4题为多项选择题〕1.质量为m 半彳至为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.当小球从如下图的位置无初速度沿内壁滚到最低点时, 大球移动的距离是〔2W由水平方向平均动重寸恒有： mxj 、球= 2mx大球,又x小球+x大球=R,所以x大球32. 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选项是〔 〕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 2021〜2021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,那么〔〕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 局部长度为L,与BC 摩擦力为f,此时有：Q= mghr 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= mghr fL 1 ②由①②可知：Q=Q, L i = 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 船上质量为琴的人以水平速度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,经屡次跳跃后,人最终 跳到B船解析:上,那么〔〕A. A、B两船的速度大小之比为 3 : 2B. 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,那么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,那么由动量守恒M 一7E 律可得：0=〔 M+ 2〕V B+Mv2斛得：V B=--V A3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.如下图,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〕,铁块下沉白深度为 .〔水的阻力不计〕二W浮澈W—金破三:4一m答案前解析：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,那么根据动量守恒定律有：Mx= mh解得x=4.6.以初速度v o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2V0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〕2.5 V0,方向与爆炸前速度的方向相反27 2-m\0 4(2)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,由于爆炸过程火药的化学能转化为内能, 进而有一局部转化为弹片的动能, 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 =C 1V 0cos60 = 2V 0.设V 1的方向为正方向,如图所不,由动重寸恒7E 律得：与 +-- A ------f O -------------- F" m 2 m ’%%J 〞3mv=2mV i+mv其中爆炸后大块弹片速度 V ' I = 2VO ,解得V 2= —2.5VO ,"―〞号表示V 2的速度与爆炸前速度方向相反. 11c 1(2)爆炸过程中转化为动能的化学能等于系统动能的增量, AE=：2><2mV 2+,m ?一,(3 m ) v 2= ^7mVo47.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,如下图.人的质量为rn,车连同货箱的质量为 M=4m 货箱I W J 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1度是V 1,车的反冲速度是 V 2,取向右为正方向,那么 mv —Mv=0,斛得V 2=[V 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= 0.5s .在这段时间内人的水平位移S I 和车的位移s 2分别为S I = V 1t ,S 2= ls 2= V 2t ,由图可知,S 1 +即vit+v2t = l ,那么V2= != L、/1 L m/s1.6m/s.5t 5X0.5。
高二物理第八章反冲运动火箭同步练习(带答案)
高二物理第八章反冲运动火箭同步练习（带答案）
高二物理第八章反冲运动火箭同步练习（带答
案）
如果一个静止的物体在内力的作用下分裂成两个部分，一部分向某个方向运动，另一部分必然向相反的方向运动。
以下是第八章反冲运动火箭同步练习及答案，希望对大家提高成绩有帮助。
一、选择题(1～3题为单选题，4、5题为多选题) 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.小车上装有一桶水，静止在光滑水平地面上，如图所示，桶的前、后、底及侧面各装有一个阀门，分别为S1、S2、S3、S4(图中未画出)，要使小车向前运动，可采用的方法是( ) A.打开阀门S1 B.打开阀门S2 C.打开阀门S3 D.打开阀门
S4
答案：B
解析：据水和车系统动量守恒，原来系统动量为0，由0=m 水v水+m车v车知，车的运动方向与水的运动方向相反，故水应向后喷出。
3.运送人造地球卫星的火箭开始工作后，火箭做加速运动的
解析：抛出物体A后，由反冲原理知飞船速度变大，所需向心力变大，从而飞船做离心运动离开原来轨道，半径增大;物体A的速率可能比原来的速率大，也可比原来的速率小或相等，也可能等于零从而竖直下落。
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高中物理-反冲运动分层训练[A 级 抓基础]1．(多选)在以下叙述的现象中利用了反冲现象的有( ) A ．火箭喷气升空 B ．氢气球上升 C ．章鱼喷水快速退游D ．潜水艇排水浮出解析：火箭喷气升空通过喷气的方式改变速度，从而改变轨道，运用了反冲运动的原理；氢气球上升是利用浮力大于重力的原理制成的，不属于反冲运动；章鱼通过喷水快速退游也是利用了反冲原理；潜水艇排水浮出是利用浮力的改变，也不属于反冲运动，故AC 正确，BD 错误．答案：AC2．一人静止于光滑的水平冰面上，现欲向前运动，下列哪种方法是可行的( ) A ．向后踢腿 B ．手臂向后甩C ．在冰面上滚动D ．向后水平抛出随身物品解析：以人为整体作为研究对象，向后踢腿或手臂向后甩，人整体的总动量为0，不会运动起来，故AB 错误；因为是完全光滑的水平冰面，没有摩擦力，人是滚不了的，C 错误；把人和随身物品视为一整体，这个整体动量为0，人给随身物品一个速度，动量总量不变，这样人可以获得一个反向的速度，可以向前运动，D 正确．答案：D3．质量m ＝100 kg 的小船静止在平静水面上，船两端载着m 甲＝40 kg 、m 乙＝60 kg 的游泳者，在同一水平线上甲向左、乙向右同时以相对于岸3 m/s 的速度跃入水中，如图所示，则小船的运动速率和方向为( )A ．0.6 m/s ，向左B ．3 m/s ，向左C ．0.6 m/s ，向右D ．3 m/s ，向右解析：甲、乙和船组成的系统动量守恒，以水平向右为正方向，开始时总动量为零，根据动量守恒定律有：0＝－m 甲v 甲＋m 乙v 乙＋mv ，解得：v ＝m 甲v 甲－m 乙v 乙m，代入数据解得v ＝－0.6 m/s ，负号说明小船的速度方向向左，故选项A 正确．答案：A4．一辆平板车停止在光滑水平面上，车上一人(原来也静止)用大锤敲打车的左端，如图所示，在锤的连续敲打下，这辆平板车将( )A ．左右来回运动B ．向左运动C ．向右运动D ．静止不动解析：系统水平方向总动量为零，车左右运动方向与锤头左右运动方向相反，锤头运动，车就运动，锤头不动，车就停下．答案：A5．小车静止在光滑水平面上，站在车上的人练习打靶(人相对于小车静止不动)，靶装在车上的另一端，如图所示，已知车、人、枪和靶的总质量为M (不含子弹)，子弹的质量为m ，若子弹离开枪口的水平速度大小为v 0(空气阻力不计)，子弹打入靶中且留在靶里，则子弹射入靶后，小车获得的速度大小为( )A ．0 B.mv 0M C.mv 0M ＋mD.mv 0M －m解析：车、人、枪、子弹组成的系统所受合外力为零，系统动量守恒，以子弹的初速度方向为正方向，射击前系统动量为零，由动量守恒定律可知，子弹射入靶中后系统动量也为零，车的速度为零．答案：A6．装有炮弹的大炮总质量为M ，炮弹的质量为m ，炮弹射出炮口时对地的速度为v 0，若炮筒与水平地面的夹角为θ，则炮车后退的速度大小为( )A.m Mv 0 B.mv 0cos θM －mC.mv 0M －mD.mv 0cos θM解析：炮弹离开炮口时，炮弹和炮车在水平方向受到的外力相对于内力可忽略不计，则系统在水平方向动量守恒．取炮车后退的方向为正，对炮弹和炮车组成系统为研究，根据水平方向动量守恒有：(M －m )v ′－mv 0cos θ＝0，解得炮车后退的速度大小v ′＝mv 0cos θM －m.答案：BB 级 提能力7．一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，不需要喷气解析：航天器靠反冲获得推力，由探测器的运动状态判断合力情况．由喷气方向判断推动力方向．航天探测器受到与喷气方向相反的推动力和重力作用．航天探测器做加速直线运动时，合力与运动方向相同，喷气方向应斜向下；做匀速直线运动时，合力为零，故选项C 对．答案：C8．(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，则(M ＋m )v 0＝mv 1＋Mv 2，在人向上爬的过程中，气球的速度为v 2＝（M ＋m ）v 0－mv 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．答案：ABC9．质量均为M 的两小车A 和B ，停在光滑的水平地面上，一质量为m 的人从A 车以水平速度v 跳上B 车，以v 的方向为正方向，则跳后A ，B 两车的速度分别为( )A ．－mvM ， mv M ＋mB.mv M ， mv M ＋m C.mv M ，－mv M ＋mD ．－mv M，－mv M ＋m解析：人从A 车跳出过程，人和A 车组成的系统动量守恒，则得：0＝mv ＋Mv A ， 解得人跳出后A 车的速度为：v A ＝－mvM人跳上B 车的过程，人和B 车组成的系统动量守恒，则得：mv ＝(M ＋m )v B ，解得B 车的速度为： v B ＝mvM ＋m，故选A.答案：A10．一个士兵，坐在皮划艇上，他连同装备和皮划艇的总质量共120 kg ，这个士兵用自动枪在2 s 时间内沿水平方向射出10发子弹，每颗子弹质量为10 g ，子弹离开枪口时相对地面的速度都是800 m/s ，射击前皮划艇是静止的．(1)射击后皮划艇的速度是多大？(2)射击时枪所受到的平均反冲作用力有多大？解析：(1)以系统为研究对象，以子弹的速度方向为正方向，由动量守恒定律得： 10mv 子弹＋(M －10m )v 艇＝0解得：v 艇＝－10mv 子弹M －10m ＝－10×0.01×800120－10×0.01≈－0.67 m/s ，负号表示皮划艇的速度方向与子弹的速度方向相反；(2)对士兵、皮划艇(包括枪与剩余子弹)，由动量定理得：Ft ＝(M －10m )v 艇－0，得F ＝（M －10m ）v 艇t＝－（120－10×0.01）×0.672≈－40.2 N ，方向与子弹速度方向相反. 答案：(1)0.67 m/s (2)40.2 N11．一质量为6×103kg 的火箭从地面竖直向上发射，若火箭喷射燃料气体的速率(相对于火箭)为103m/s ，求：(1)每秒钟喷出多少气体才能有克服火箭重力所需的推力？(2)每秒钟喷出多少气体才能使火箭在开始时有20 m/s 2的加速度？(g 取10 m/s 2) 解析：这是一个反冲运动的问题，火箭升空是喷出的气体对火箭反作用力的结果，可以根据动量定理先求出火箭对气体的作用力．(1)以喷出的气体质量为研究对象，设每秒喷出的质量为Δm ，火箭对这部分气体的作用力为F ，由动量定理有F Δt ＝Δmv 0.火箭刚要升空时对地速度为零，此时气体相对火箭的速度也就是气体对地的速度，气体对火箭的反作用力F ′＝F .对火箭(因忽略气体的重力)F ′＝Mg ，由两式解得Δm Δt ＝Mg v 0＝6×103×10103kg/s ＝60 kg/s. 即要获得克服火箭重力的推力，每秒要喷出60 kg 的气体．(2)同第(1)问，以喷出的气体Δm 为对象：F Δt ＝Δmv 0， 而对火箭F －Mg ＝Ma ，解得Δm Δt ＝M （g ＋a ）v 0＝6×103×（10＋20）103kg/s ＝180 kg/s. 答案：(1)60 kg/s (2)180 kg/s12．如图所示，粗糙水平轨道AB 与光滑竖直半圆弧轨道BCD 在B 点平滑连接，两滑块P 、Q (均可视为质点)中间夹有小块炸药(质量大小均不计)，静止放置在B 点．现引爆炸药，滑块P 、Q 在极短时间内左右分开，分别沿水平和竖直轨道运动．最终Q 恰好能到达圆弧轨道最高点D 点．已知滑块P 质量为2m ，滑块Q 质量为m ，滑块P 与水平轨道间的动摩擦因数μ，圆弧轨道半径R ，重力加速度g ，求：(1)爆炸后瞬间滑块Q 对圆轨道最低点的压力； (2)爆炸后滑块P 在水平地面运动的时间．解析：(1)Q 恰好能到达圆弧轨道最高点D 点，在D 点重力提供向心力，由牛顿第二定律，得mg ＝m v 2DR.从B 到D 过程Q 的机械能守恒，由机械能守恒定律，得 12mv 2B ＝12mv 2D ＋mg ·2R . 在最低点B ，由牛顿第二定律，得F －mg ＝m v 2BR，解得F ＝6mg .由牛顿第三定律可知，Q 对轨道的压力F ′＝F ＝6mg .(2)爆炸过程系统动量守恒，以向右为正方向，由动量守恒定律，得mv B －2mv ＝0； 对P ，由动量定理，得μ·2mgt ＝2mv ， 解得t ＝5gR 2μg .答案：(1)6mg ，方向竖直向下 (2)5gR 2μg。