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 课下作业 含解析

B．挥动双臂

C．在冰面上滚动D．脱去外衣抛向岸的反方向解析：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，故选项D正

确。

答案：D

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1

A．打开阀门S1

B．打开阀门S2

C．打开阀门S3

D．打开阀门S4

解析：根据水和车组成的系统动量守恒，原来系统动量为零，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，选项B正确。

答案：B

3．假设一个小型宇宙飞船沿人造地球卫星的轨道在高空中绕地球做匀速圆周运动，如果飞船沿其速度相反的方向抛出一个质量不可忽略的物体Q，则下列说法正确的是( )

A．Q与飞船都可能沿原轨道运动

B．Q与飞船都不可能沿原轨道运动

C．Q运动的轨道半径可能减小，而飞船的运行半径一定增加

D．Q可能沿地球半径方向竖直下落，而飞船运行的轨道半径将增大

解析：根据反冲，飞船的速度一定增大，做离心运动，轨道半径变大；而Q的速率有三种可能，比原来的大、比原来的小、与原来的相等，由此Q的轨道半径比原来的大、比原来的小、与原来的相同，都有可能；另外，若对地速度为零，则会竖直下落，选项C、D正确。

答案：CD

4．如图2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( )

图2

A. B.

C. D.错误!

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Mv1 ，发射后系统的动量之和为(M－m)v2＋m(v0＋v2)。

由Mv1＝(M－m)v2＋m(v0＋v2)

解得v0＝－v2＝。

答案：B

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＝。

答案：R 2MgR

M＋m

8．如图4所示，一个质量为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桌面

上，若车长为L，细杆高为h且位于小车的中点，要玩具蛙从杆上水平跳出后落到桌面上，它跳离杆的水平速度至少为________。

图4解析：蛙跳出后做平抛运动，运动时间为t＝，蛙与车组成的系统水平方向动量守恒，由动量守恒定律得Mv′－mv＝0，若蛙恰好落在桌面上，则有v′t＋vt＝，上面三式联立可求出v＝。

答案：错误!错误!

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