反冲运动 火箭练习题
1.6反冲现象火箭(解析版)
1.6反冲现象火箭 同步练习一、单选题 1.(2021·江苏南京·高二月考)如图所示,A 、B 两物体的质量比:4:3A B m m =,它们原来静止在足够长的平板车C 上,A 、B 间有一根被压缩了的弹簧,地面光滑。
当弹簧突然释放后,且已知A 、B 组成的系统动量守恒。
则有( )A .A 、B 与C 的动摩擦因数相等 B .某一时刻A 、B 速率之比为3:4 C .最终稳定时小车向右运动D .A 、B 、C 系统动量不守恒 【答案】B 【详解】AB .A 、B 组成的系统动量守恒,则AB 两物体所受的摩擦力应该大小相等方向相反,系统所受合外力才为0,因为AB 质量不相等所以动摩擦因数不相等,A 错误;B .由题知,任意时刻A 、B 组成的系统动量守恒,且初状态的总动量为零,根据动量守恒有0A A B B m v m v -=解得::3:4A B B A v v m m == B 正确;CD .由题可知,ABC 三物体所组成的系统动所受合外力为0,动量守恒。
最终稳定时,三个物体应该都处于静止状态,CD 错误。
故选B 。
2.(2021·全国·高三专题练习)如图所示,气球下面有一根长绳,一个质量为m 1=50 kg 的人抓在气球下方,气球和长绳的总质量为m 2=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 =5 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(可以把人看做质点)( )A .5 mB .3.6 mC .2.6 mD .8 m【答案】B 【详解】人滑到绳下端时,如图所示,由动量守恒定律,得1212h h m m t t= 且h 1+h 2=h 解得h 1=1.4 m所以他离地高度H =h -h 1=3.6 m 故选B 。
3.(2021·江苏省苏州第十中学校高二月考)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 .21m m v 0 B .2012m v m m - C .2012cos m v m m θ-D .201cos m v m θ【答案】C 【详解】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2012cos m v v m m θ=-C 正确。
高一物理《反冲现象火箭》练习题
高一物理《反冲现象火箭》练习题一、单选题1.假设一个人静止于完全光滑的水平冰面上,现欲离开冰面,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 .脱下外衣水平抛出【答案】D【解析】AB .以人整体为研究对象,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;C .因为是完全光滑的水平冰面,没有摩擦力,人是无法滚动的,故C 错误;D .把人和外衣视为一整体,整体动量为0,人给外衣一个水平速度,人获得反向的速度,可以离开冰面,故D 正确。
故选D 。
2.如图,某中学航天兴趣小组在一次发射实验中将总质量为M 的自制“水火箭”静置在地面上。
发射时“水火箭”在极短时间内以相对地面的速度0v 竖直向下喷出质量为m 的水。
已知火箭运动过程中所受阻力与速度大小成正比,火箭落地时速度为v ,重力加速度为g ,下列说法正确的是( )A .火箭的动力来源于火箭外的空气对它的推力B .火箭上升过程中一直处于超重状态C .火箭获得的最大速度为0Mv M m- D .火箭在空中飞行的时间为()()0M m v mv t M m g-+=-【答案】D【解析】A .火箭向下喷出水,水对火箭的反作用力是火箭的动力,A 错误;B .火箭加速上升过程处于超重状态,减速上升过程和加速下降过程处于失重状态,B 错误;C .喷水瞬间由动量守恒定律可得01()0mv M m v --=解得火箭获得的最大速度为10mv v M m=- C 错误;D .以向下为正方向,上升过程由动量定理可得1111()0()M m gt f t M m v -+=+-下降过程由动量定理可得222()()M m gt f t M m v --=-其中111f t kv t kh ==上 222f t kv t kh ==下联立解得()()012M m v mv t t t M m g-+=+=-D 正确。
故选D 。
1.6 反冲现象 火箭(分层作业 )(原卷版)
第6节反冲现象火箭一、反冲现象1.下列各图中,不属于反冲现象的是()A.B.C.D.2.如图所示,装有炮弹的火炮总质量为M,炮弹的质量为m,炮弹射出炮口时对地速率为v,若炮管与水平地面的夹角为θ,水平面光滑,忽略火药燃烧损耗的质量,则火炮后退的速度大小为()A.cosmvM mθ-B.mvM m-C.mvMD.cosmvMθ3.甲、乙两人静止在光滑的水平冰面上。
甲轻推乙后,两人向相反方向滑去。
已知甲的质量为50kg,乙的质量为60kg。
在甲推开乙后()A.甲、乙两人的动量相同B.甲、乙两人的动能之比是5:6C.甲、乙两人的速度大小之比是6:5D.甲、乙两人的加速度大小之比是5:64.我国神话故事中哪吒脚踩风火轮在天空中来去自由,现在人类穿上涡喷飞翼飞行器(简称飞行器)也能像哪吒一样,在高空中自由地完成上升、下降、悬停、平飞和翻转等动作,如图。
飞行器主要由微型喷气发动机和操纵系统组成,下列说法正确的是()A.飞行器要加速上升,需向下喷射燃气B.某段时间飞行器在空中悬停,重力的冲量为零C.燃气对飞行器的冲量与飞行器对燃气的冲量相同D.飞行器在下降过程,其动量一定越来越大二、火箭5.“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v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()面以A .火箭的推力来自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0mv MC .喷出燃气后万户及所携设备能上升的最大高度为2202()m v g M m - D .在燃气喷出后上升过程中,万户及所携设备动量守恒6.用火箭发射人造地球卫星,以喷气前的火箭为参考系,在极短时间内喷出燃料气体的质量为m ,喷出的气体相对喷气前火箭的速度为u ,喷气后火箭的质量为M 。
高中物理精品试题: 反冲现象 火箭 (学生版本)
6 反冲运动火箭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2、()(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、()绕地球在圆形轨道上匀速率运动的末级火箭和卫星,由于燃料已经烧完,用于连接火箭和卫星的爆炸螺栓炸开,将卫星和末级火箭分开,火箭外壳被抛弃,此后两部分的运动情况是A.火箭将做自由落体运动落回地面,进入大气层后烧毁B.卫星将转入更高一些的轨道C.卫星和火箭均在原轨道上,卫星在前火箭在后D.卫星将进入较低的轨道,仍绕地球旋转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5、()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.6、()如图所示,一个质量为m1=50 kg的人抓在一只大气球下方,气球下面有一根长绳。
气球和长绳的总质量为m2=20 kg。
当静止时人离地面的高度为h=5 m,长绳的下端刚好和水平面接触。
如果这个人开始沿绳向下滑,当他滑到绳下端时,他离地高度是(可以把人看做质点)A.5 mB.3.6 mC.2.6 mD.8 m7、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。
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。
高中物理 6. 反冲现象 火箭 课后练习、课时练习
一、单选题(选择题)1. 在磁感应强度为B的匀强磁场中,一个静止的放射性原子核()发生了一次衰变。
放射出的粒子(He)在与磁场垂直的平面内做圆周运动,生成的新核用Y 表示。
关于粒子与新核Y在磁场中运动轨迹正确的是()B.A.C.D.2. 生命在于运动,体育无处不在,运动无限精彩。
如图所示,质量为的小船静止在水面上,质量为的人在甲板上立定跳远的成绩为,不计空气和水的阻力,下列说法正确的是()A.人在甲板上散步时,船保持静止B.人在立定跳远的过程中船保持静止C.人在立定跳远的过程中船后退了D.人相对地面的成绩为3. 火箭向后喷气后自身获得向前的速度。
某一火箭在喷气前的质量为,间断性完成了多次向后喷气,每秒钟可完成5次喷气。
设每一次喷气均喷出气体,气体喷出后的速度为,则第三次喷气后火箭的速度为(题中涉及各速度均以地面为参考系)()A.B.C.D.4. 甲、乙两船的质量均为M,它们都静止在平静的湖面上,质量为M的人从甲船跳到乙船上,再从乙船跳回甲船,经过多次跳跃后,最后人停在乙船上。
假设水的阻力可忽略,则()A.甲、乙两船的速度大小之比为1:2B.甲船与乙船(包括人)的动量相同C.甲船与乙船(包括人)的动量之和为零D.因跳跃次数未知,故无法判断5. 如图所示,放在光滑水平桌面上的A、B木块之间夹一被压缩的水平轻弹簧。
现释放弹簧,A、B木块被弹开后,各自在桌面上滑行一段距离飞离桌面。
A落地点距桌边水平距离为0.5 m,B落地点距桌边水平距离为1 m,则()A.A、B离开弹簧时的速度之比为2∶1B.A、B离开弹簧时的速度之比为1∶1C.A、B质量之比为1∶2D.A、B质量之比为2∶16. 如图所示,水平光滑地面上停放着一辆质量为M的小车,其左侧有半径为R的四分之一光滑圆弧轨道AB,轨道最低点B与水平轨道BC相切,整个轨道处于同一竖直平面内,将质量为m的物块(可视为质点)从A点无初速释放,物块沿轨道滑行至轨道末端C处恰好没有滑出.已知重力加速度为g,小物块与BC部分的动摩擦因数为,空气阻力可忽略不计.关于物块从A位置运动至C位置的过程,下列说法中正确的是A.小车和物块构成的系统动量守恒B.摩擦力对物块和轨道BC所做功的代数和为零C.物块的最大速度为D.小车发生的位移7. 如图所示,有一只小船停靠在湖边码头,一位同学想用一个卷尺粗略测定它的质量,进行了如下操作:首先测量船长为L;然后轻轻从船尾上船,走到船头停下,而后轻轻下船,测出船相对码头后退的距离d、水的阻力忽略不计。
165 反冲运动 火箭 习题
16.5反冲运动火箭习题一、单项选择题1.下列不属于反冲运动的是( B )A.喷气式飞机的运动B.物体做自由落体的运动C.火箭的运动D.反击式水轮机的运动解析:喷气式飞机和火箭都是靠喷出气体,通过反冲获得前进的动力;反击式水轮机靠水轮击打水,通过反冲获得动力.2.一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( D )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:由于冰面没有摩擦,所以C不行;A、B由于总动量守恒,所以人整体不动;只有D是反冲现象.3.一个静止的质量为M的不稳定原子核,当它放射出质量为m、速度为v的粒子后,原子核剩余部分的速度为( B )-mv-mv-mv A.-v B. C. D. MMm--mMmv解析:以原子核为一系统,放射过程中由动量守恒定律:(M-m)v′+mv=0得v′=-.m-M4.车厢停在光滑的水平轨道上,车厢后面的人对前壁发射一颗子弹.设子弹质量为m,出口速度v,车厢和人的质量为M,则子弹陷入前车壁后,车厢的速度为( D )A.mv/M,向前B.mv/M,向后C.mv/(m+M),向前D.0解析:在车厢、人、子弹组成的系统中,合外力等于零,动量守恒;子弹与人的作用及子弹与车壁的作用,都是系统内力,不能使系统总动量发生变化;发射子弹前系统总动量为零,子弹打入前车壁后,系统的总动量也为零,所以车厢的速度为零.二、双项选择题5.采取下列哪些措施有利于增加火箭的飞行速度( AC )A.使喷出的气体速度增大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mv守恒得出:(M-m)v′=mv得:v′=由上式可知:m越大,v越大,v′越大.mM-6.一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( AC )A.气球可能匀速上升B.气球不可能相对地面静止C.气球可能下降D.气球运动速度不发生变化解析:只要满足人与气球的动量之和等于气球原来的动量,A、C选项的情况均有可能发生.7.某人站在静浮于水面的船上,从某时刻开始人从船头走向船尾,设水的阻力不计,那么在这段时间内人和船的运动情况是( AD )A.人匀速走动,船则匀速后退,且两者的速度大小与他们的质量成反比B.人匀加速走动,船则匀加速后退,且两者的速度大小一定相等.不管人如何走动,在任意时刻两者的速度总是方向相反,大小与他们的质量成正比C..人走到船尾不再走动,船则停下D;不管人如何走动,在任意时刻两者的动量大小相等,方0解析:人和船组成的系统动量守恒,总动量为向相反,且两者的速度大小与他们的质量成反比;若人停止运动则船也停止运动.,船面与河岸表面平齐,l8.一个运动员在地面上跳远,最远可跳l,如果他立在船头,船头离河岸距离为( AD ) 他若从船头向岸上跳,下列说法正确的是B.他有可能跳到岸上A.他不可能跳到岸上中的方法也无法跳到岸上D.采用C C.他先从船头跑到船尾,再返身跑回船头起跳,就可以跳到岸上,在船上跳时,设人相v立定跳远相当于斜抛运动,在地面上跳时,能跳l的距离,水平分速度为解析:x v当于船的水平速度为,由于人和船系统动量守v-v,船对地的速度为v,则人相对于地的速度为v=22x1x v恒,因此m=,但人相对于地的水平速度为v=Mv,所以人在船上跳时,人相对船的水平速度也为v1x21v,故人不可能跳上岸来.<-vv xx2,车的质量为9.小车AB静置于光滑的水平面上,A端固定一个轻质弹簧,B端粘有橡皮泥,ABM,长为L都处于静止状态,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AB 与C端橡皮泥黏在一起,以端冲去,并跟B如图所示,当突然烧断细绳,弹簧被释放,使物体C 离开弹簧向B( BC )下说法中正确的是车内表面光滑,整个系统任何时刻机械能都守恒A.如果AB B.整个系统任何时刻动量都守恒m v时,小车对地运动速度大小为C.当木块对地运动速度大小为vMm.AB车向左运动最大位移大于L D M解析:AB与C这一系统合外力为零,系统在整个过程动量守恒,但粘接过程有机械能损失.Mv′-mvmL=0,同时该系统属于人船模型,Md=m(L-d),所以车向左的位移应等于d=.M+m三、非选择题10.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-34末火箭的速度可以达到,则启动1.4 kg2 s/s,喷出速度保持为对地2×1010 m/s. m启动前火箭总质量为33.1.0×10 kg/m多少?已知火箭沿水平轨道运动阻力不计,水的密度是,水,水的密度为ρ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解:“水火箭”v′=ρQt),由动量守恒定律得(M-ρQtv,火箭的反冲速度为流的喷出速度为vv′末的速度为代入数据解得火箭启动后2 s4-310×2×10×2×10vρQt==v′4 m/s. =m/s4-32××ρQtM-1.4-102×10A11.的小孩从、AB静止在光滑冰面上,轴线在一条直线上,船头相对,质量为m两质量均为M的冰船两船最后的速度之比是多少?、船,又立刻跳回,则船跳入BAB-)+(0解:根据动量守恒定律有=Mmvv,M BA vM A=解得.vm+M B.,炮弹在最高点爆炸成两块,其12.一炮弹质量为m,以一定的倾角斜向上发射,到达最高点时速度为vm .求:中一块沿原轨道返回,质量为2 (1)另一块爆炸后瞬时的速度大小;(2)爆炸过程系统增加的机械能.解:(1)爆炸后沿原轨道返回,则该炸弹速度大小为v,方向与原速度方向相反mm爆炸过程动量守恒,mv=-v+v122解得v=3v1(2)爆炸过程重力势能没有改变,爆炸前系统总动能12v=mE k2爆炸后系统总动能1m1m+=2.5mvv222v)·E′=·(3k2222所以系统增加的机械能为ΔE=2mv2.13.如图所示,在光滑的水平地面上有一辆平板车,车的两端分别站着人A和B,A的质量为m,B的质A量为m,m>m.最初人和车都处于静止状态.现在,两人同时由静止开始相向而行,BAB A和B对地面的速度大小相等,则车( D )A.静止不动B.左右往返运动C.向右运动D.向左运动解析:两人与车为一系统,水平方向不受力,竖直方向合外力为零,所以系统在整个过程中动量守恒.开始总动量为零,运动时A和B对地面的速度大小相等,m>m,所以AB的合动量向右,要想使人车系统BA合动量为零,则车的动量必向左,即车向左运动.14.(双选)如图所示,质量为m的小球从光滑的半径为R的半圆槽顶部A由静止滑下.设槽与桌面无摩擦,则( BC )A.小球不可能滑到右边最高点B B.小球到达槽底的动能小于mgRC.小球升到最大高度时,槽速度为零D.若球与槽有摩擦,则系统水平动量不守恒15.某宇航员在太空站内做了如下实验:选取两个质量分别为m=0.1 kg、m=0.2 kg的小球A、B和一BA根轻质短弹簧,弹簧的一端与小球A粘连,另一端与小球B接触而不粘连.现使小球A 和B之间夹着被压缩的轻质弹簧,处于锁定状态,一起以速度v=0.1 m/s做匀速直线运动,如图所示.过一段时间,突然0解除锁定(解除锁定没有机械能损失),两球仍沿原直线运动,从弹簧与小球B刚刚分离开始计时,经时间t=3.0 s,两球之间的距离增加了s=2.7 m,求弹簧被锁定时的弹性势能E. p解:取A、B为系统,由动量守恒得(m+m)v=mv+mv①B0AABAB又根据题意得vt-vt=s②BA由①②两式联立得v=0.7 m/s,v =-0.2 m/s BA由机械能守恒得111222=mv+mv+(mm)v③+E BABA p0BA222代入数据解得E0.027 J.=p。
《6. 反冲现象 火箭》(同步训练)高中物理选择性必修 第一册_人教版_2024-2025学年
《6. 反冲现象火箭》同步训练(答案在后面)一、单项选择题(本大题有7小题,每小题4分,共28分)1、关于反冲运动,下列说法中正确的是()A. 反冲运动只发生在水中B. 反冲运动的物体之间相互作用力的合力为零C. 反冲运动中,物体间的作用力是相互的,作用时间相同,在作用过程中,系统所受外力之和为零D. 反冲运动中,作用力和反作用力始终相等,但是作用时间可长可短2、火箭是一种利用内部高速喷射气体产生的反冲作用来推进的飞行器。
关于火箭的工作原理,下列描述正确的是()A. 火箭的喷射物质量必须大于火箭本身的质量B. 火箭喷出高速气体后,自身速度无限增加C. 火箭喷出高速气体,自身会获得与喷出气体等大等反方向的速度D. 火箭只能在真空环境中工作3、火箭发射时,喷气的速度大小为v,方向与火箭的运动方向相反。
以下关于火箭反冲现象的说法中,正确的是:A. 火箭向上加速运动,飞行速度逐渐增大B. 火箭向上加速运动,飞行速度逐渐减小C. 火箭向上减速运动,飞行速度逐渐增大D. 火箭向上减速运动,飞行速度逐渐减小4、一艘火箭在垂直发射过程中,已知火箭的质量为m,在 propulsion.t时间内火箭喷出的质量为Δm。
若喷气的速度为v,则火箭在这段时间内的加速度a可以表示为:A. a = Δmv / (m - Δm)B. a = mv / (m + Δm)C. a = -Δmv / (m - Δm)D. a = mv / (m - Δm)5、我国计划在2030年实现航天员登月计划,假设月球表面附近的重力加速度为地球表面附近重力加速度的1,地球表面重力加速度g取10m/s2,地球第一宇宙速度为67.9km/s,则下列说法正确的是()A.月球的第一宇宙速度为7.9km/sB.月球的第一宇宙速度为1.7km/sC.月球表面附近绕月球做匀速圆周运动的航天器的周期比地球表面附近绕地球做匀速圆周运动的航天器的周期小D.月球表面附近绕月球做匀速圆周运动的航天器的周期比地球表面附近绕地球做匀速圆周运动的航天器的周期大6、2020年7月23日12时41分,我国在文昌航天发射场用长征五号遥四运载火箭成功发射首次火星探测任务天问一号探测器,火箭发射时燃气迅速向下喷出,火箭则徐徐上升,关于火箭上升过程的描述,下列说法正确的是()A.喷出的燃气对火箭的弹力与火箭的重力是一对平衡力B.喷出的燃气对火箭的弹力与火箭对燃气的弹力是一对平衡力C.火箭加速上升时,喷出的燃气对火箭的弹力大于火箭的重力D.火箭匀速上升时,喷出的燃气对火箭的弹力才大于火箭的重力7、假设一个火箭在太空中静止,然后通过向后喷射气体来加速自身向前运动。
1.6反冲现象 火箭同步练习(word版含答案)
1.6反冲现象 火箭同步练习2021—2022学年高中物理人教版(2019)选择性必修第一册一、选择题(共15题)1.为完成某种空间探测任务,需要在太空站上发射空间探测器,探测器通过向后喷气而获得反冲力使其加速。
已知探测器的质量为M ,每秒喷出的气体质量为m ,喷射气体的功率恒为P ,不计喷气后探测器的质量变化。
则喷气Δt 秒后探测器获得的动能为( )A .mP t M ∆B .2mP t M∆ C .2m t M∆ D .22mP t M ∆ 2.一个航天员连同装备的总质量为100kg ,在太空距离飞船45m 处相对飞船处于静止状态。
装备中有一个装有0.5kg 氧气的贮氧筒,筒上有一个喷嘴,可以使贮氧筒中氧气相对于飞船以50m/s 的速度喷出。
在航天员准备返回飞船的瞬间,打开喷嘴沿返回飞船相反的方向啧出0.3kg 的氧气,此后航天员呼吸着贮氧筒中剩余的氧气并顺利返回飞船。
已知航天员呼吸的耗氧率为42.510kg/s -⨯,则航天员到达飞船时贮氧筒中剩余氧气的质量约为( )A .0.095kgB .0.125kgC .0.155kgD .0.185kg3.质量为1kg 的炮弹,以800J 的动能沿水平方向飞行时,突然爆炸分裂为质量相等的两块,前一块仍沿水平方向飞行,动能为625J ,则后一块的动能为A .175JB .225JC .125JD .275J4.光滑水平桌面上有A 、B 两个物体,A 的质量是B 的k 倍。
将一轻弹簧置于A 、B 之间,用外力缓慢压A 、B 。
撤去外力后,A 、B 开始运动,A 和B 的动量大小的比值为( )A .2kB .1C .1kD .k5.质量为M =200kg ,长为b =10m 的平板车静止在光滑的水平面上,车上有一个质量为50kg 的人,人由静止开始从平板车左端走到右端,求此过程中,车相对地面的位移大小为( )A .2mB .3mC .4mD .6m6.如图所示,光滑杆上套有一质量为M 的小环,长L 的细线一端系在环上另一端系一质量为m 的小球,细线与竖直方向夹角为θ,开始系统由静止释放小球,当小球运动到最低点时,小环的位移多大( )A.L B.LsinθC.LsinθD.Lsinθ7.如图所示,两块小木块A和B,中间夹上轻弹簧,用细线扎在一起,放在光滑的水平台面上,烧断细线,弹簧将小木块A,B弹出,最后落到水平地面上,根据图中的有关数据,可以判定下列说法中正确的有(弹簧原长远小于桌面长度)()A.小木块A先落到地面上m m=B.两小木块质量之比:4:1A BE E=C.两小木块离开桌面时,动能之比:1:1kA kBD.两小木块在空中飞行时所受的冲量大小之比'':2:1I I=A B8.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9.据央视新闻报道,“我国空间站将在2022年前建成,并有望在2024年国际空间站退役后成为唯一在轨运行的空间站”。
《1.6 反冲现象 火箭》习题
户及所携设备机械能不守恒,D错误.
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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. 2.人船模型的特点 (1)两物体满足动量守恒定律:m1 v 1-m2 v 2=0.
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,发动机每秒喷气20次. (1)当第三次喷出气体后,火箭的速度多大? 答案 2 m/s
解析 规定与v相反的方向为正方向 设喷出三次气体后,火箭的速度为v3, 以火箭和三次喷出的气体为研究对象, 据动量守恒定律得:(M-3m)v3-3mv=0, 故 v3=M3-m3vm≈2 m/s
解析 火箭发射过程中动能和重力势能均增加,则机械能不守恒,速度 增大,则动量增大,动量也不守恒,A错误; 设喷出气流质量为 m,火箭质量为 M,则根据动量守恒定律有 mv=Mv′, 解得 v′=Mmv, 故影响火箭速度大小的因素是喷气速度和质量比,B错误,C正确; 喷出气流对火箭的冲量与火箭对喷出气流的冲量大小相等,方向相反, D错误.
高中物理:反冲运动 火箭练习
高中物理:反冲运动火箭练习[全员参与·基础练]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.火箭燃料燃烧放热,加热周围空气,空气膨胀推动火箭【解析】本题考查了火箭的工作原理,要注意与火箭发生相互作用的是火箭喷出的燃气,而不是外界的空气.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.【答案】 B2.(多选)手持铁球的跳远运动员起跳后,当他运动到最高点时欲提高跳远成绩,运动员应将手中的铁球( )A.竖直向上抛出 B.向前方抛出C.向后方抛出D.竖直向下抛出【解析】要提高跳远成绩,要么使运动员获得更大的水平速度,C选项可实现;要么使运动员延长运动时间,D选项可实现.【答案】CD3.一炮舰在湖面上匀速行驶,突然从船头和船尾同时向前和向后发射一发炮弹,设两炮弹质量相同,相对于地面的速率相同,牵引力、阻力均不变,则船的动量和速度的变化是( ) A.动量不变,速度增大 B.动量变小,速度不变C.动量增大,速度增大 D.动量增大,速度减小【解析】炮舰具有一向前的动量,在发射炮弹的过程中动量守恒,由于两发炮弹的总动量为零,因而船的动量不变,又因为船发射炮弹后质量变小,因此船的速度增大,A正确.【答案】 A图16554.一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1655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 .无法判断【解析】 虽然抽油的过程属于船与油的内力作用,但油的质量发生了转移,从前舱转到了后舱,相当于人从船的一头走到另一头的过程,故选项A 正确.【答案】 A图16565.如图1656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 +m B.Mh M +m C.mhcot αM +m D.Mhcot αM +m【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 2,① 且x 1+x 2=hcot α② 由①②可得x 2=mhcot αM +m,选C.【答案】 C图16576.如图1657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】 炮弹和火炮组成的系统水平方向动量守恒,0=m 2v 0cos θ-(m 1-m 2)v,得v =m 2vcos θm1-m2,故选项C正确.【答案】 C7.(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】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.【答案】AC图16588.某小组在探究反冲运动时,将质量为m1的一个小液化瓶固定在质量为m2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v1,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-Δmv1解得:v船=Δmv1m1+m2-Δm.【答案】Δmv1m1+m2-Δm[超越自我·提升练]9.质量为M的火箭,原来以速度v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.(Mv0+Δmv)/M B.(Mv-Δmv)/MC.(Mv0+Δmv)/m D.(Mv-Δmv)/m【解析】依题意可知,火箭原来相对地的速度为v0,初动量为p=Mv,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v1和v2,则气体相对火箭的速度为:v=v1+v2,v2=v-v1,选v1的方向为正方向,则系统的末动量为:p=(M-Δm)v1+Δm[-(v-v1)]=Mv1-Δmv,由动量守恒定律,有p=p,则:Mv1-Δmv=Mv,所以v1=(Mv+Δmv)/M,故A正确.【答案】 A图165910.(多选)质量为M、内壁间距为L的箱子静止于光滑的水平面上,箱子中间有一质量为m 的小物块,小物块与箱子底板间的动摩擦因数为μ.初始时小物块停在箱子的正中间,如图1659所示.现给小物块一水平向右的初速度v,小物块与箱壁碰撞N次后恰又回到箱子正中间,并与箱子保持相对静止.设碰撞都是弹性的,则整个过程中,系统损失的动能为( )A.12mv2 B.mM2(m+M)v2C.12NμmgL D.NμmgL【解析】由于水平面光滑,箱子和小物块组成的系统动量守恒,二者经多次碰撞后,保持相对静止,易判断两物体最终速度相等,设为u,由动量守恒定律得mv=(m+M)u,系统损失的动能为12mv2-12(m+M)u2=12mMm+Mv2;系统损失的动能转化为内能Q=fx=NμmgL,故B、D正确,A、C错误.【答案】BD11.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 m3/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 1.0×103 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0=(M-ρQt)v′-ρQtv代入数据解得火箭启动后2 s末的速度为v′=ρQtvM-ρQt=1.0×103×2×10-4×2×101.4-1.0×103×2×10-4×2m/s=4 m/s.【答案】 4 m/s图1651012.如图16510所示,在沙堆表面放置一长方形木块A,其上面再放一个质量为0.10 kg 的爆竹B,木块质量为5 kg.当爆竹爆炸时,因反冲作用使木块陷入沙中5 cm,而木块所受的平均阻力为58 N.若爆竹的火药质量和空气阻力可忽略不计,g取10 m/s2,求爆竹能上升的最大高度.【解析】火药爆炸时内力远大于重力,所以爆炸时动量守恒,取向上的方向为正方向,设爆炸后爆竹的速度为v,木块的速度为v′,由动量守恒定律得mv-Mv′=0①木块陷入沙中做匀减速运动到停止,其加速度为a=F-MgM=58-505m/s2=1.6 m/s2②木块做匀减速运动的速度v′=2as=2×1.6×0.05 m/s=0.4 m/s③代入①式,得v=20 m/s爆竹以初速度v做竖直上抛运动,上升的最大高度为h=v22g=20220m=20 m.【答案】20 m。
苏教版高中物理 5 反冲运动 火箭 课后练习、课时练习
一、单选题(选择题)1. 下列说法错误的是()A.作用力和反作用力一定是一个做正功一个做负功B.子弹出膛是反冲运动C.摩擦起电不能创造电荷D.高大建筑上的避雷针是利用尖端放电的原理2. 关于反冲运动,下列说法正确的是()A.抛出部分和剩余部分都适用于牛顿第二定律B.反冲运动中,牛顿第三定律适用,但牛顿第二定律不适用C.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D.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3. 一质量为 200kg 的小船静止在平静的水面上,小船长度为 2m.质量为 50kg的小孩从船头走到船尾.若不考虑船运动过程中水对船的阻力,则人从船头走到船尾的过程中A.人与船可以向相同方向运动B.船的速率始终是人的速率的 4 倍C.人对地发生的位移大小为 1.6mD.船对地发生的位移大小为 1.6m4. 如图所示,光滑水平面上静止着一长为L的平板车,一人站在车尾将一质量为m的物体水平抛出,物体恰好落在车的前端。
物体可看做质点,抛出位置位于车尾正上方,距车上表面的竖直高度为h,不计空气阻力,已知人和车的总质量为M,重力加速度为g,物体水平抛出时获得的冲量大小为()A.B.C.D.5. 如图所示,一辆质量M=3kg的小车A静止在光滑的水平面上,A车上有一质量m=1kg的光滑小球B,将一左端固定于A上的轻质弹簧压缩并锁定(B与弹簧不栓接),此时弹簧的弹性势能E p=6J,B与A右壁间距离为l。
解除锁定,B脱离弹簧后与A右壁的油灰阻挡层(忽略其厚度)碰撞并被粘住,下列说法正确的是()A.B碰到油灰阻挡层前A与B的动量相同B.B脱离弹簧时,A的速度大小为3m/sC.B和油灰阻挡层碰撞并被粘住的过程,B受到的冲量大小为3N·sD.解除锁定后,B移动的总距离为l6. 质量为m、半径为R的小球,放在半径为3R、质量为3m的大空心球内,大球开始静止在光滑水平面上。
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:B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。
4.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,则不可行的办法是( )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:ABC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。
5.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A,则下列说法正确的是( )A.A与飞船都可能沿原轨道运动 B.A 与飞船都不可能沿原轨道运动 C.A运动的轨道半径可能减小,也可能增加D.A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答案:BCD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。
高二物理专题练习-5-反冲运动--火箭
反冲运动火箭练习1.关于反冲运动,下列说法正确的是()A.反冲运动的两个物体系统动量守恒,机械能也守恒B.反冲现象是有害的,应该想办法防止C.直升机的升空应用了反冲原理D.影响火箭速度大小的因素是喷气速度和质量比2.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方向平动,要使深测器改为向正x偏负y600的方向以原来的速率v0平动,则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3.某人站在静浮于水面的船上,从某时刻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情况是:()A.人匀速行走,船匀速后退,两者速度大小与它们的质量成反比B.人加速行走,船加速后退,而且加速度大小与它们的质量成反比C.人走走停停,船退退停停,两者动量总和总是为零D.当人在船尾停止运动后,船由于惯性还会继续后退一段距离4.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静止C.向左移动一段距离后继而向左匀速运动D.先向左移动,后向右移动回到原来位置5.假设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,如果飞船沿与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,则飞船运行的轨道半径一定增大D.Q可能沿地球半径方向竖直下落,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()7.如图甲所示,一轻弹簧的两端与质量分别为m1和m2的两物块A、B相连接,并静止在光滑的水平面上.现使A 瞬时获得水平向右的速度3m/s,以此刻为计时起点,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t1、t3时刻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t2时刻A与B的动能之比为E k1:E k2=4:1D.从t3到t4时刻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。
第五节 反冲运动 火箭练习题
第五节反冲运动火箭一、反冲1、反冲运动:2、反冲运动的特点:3、反冲运动应用:二、火箭1、火箭:现代火箭是指2、火箭的工作原理:3、火箭的组成:⑴壳体:⑵燃料:4、火箭飞行能达到的最大飞行速度,主要决定于两个因素:⑴_____速度:⑵质量比:火箭_____________质量与_____________质量之比。
现代火箭能达到的质量比不超过_______。
在现代技术的条件下,一级火箭的最终速度还达不到发射人造卫星所需要的速度,发射卫星要用_______火箭。
三、应用举例1、抛出物为固体例1、高射炮的炮筒与水平面的夹角α=60°,当它以v0=100m/s的速度发射炮弹时,炮身反冲后退,已知炮弹的质量m=10kg,炮身质量M=200kg,炮身与地面的动摩擦因素μ=0.2,则炮身后退多远才停下?练习1、爆竹的质量M=0.3kg,其中火药的质量m=30g,其燃烧时产生的气体以v=160m/s 的对地速度离开爆竹,不计空气阻力,求爆竹能升到多高?(g=10m/s2)2、抛出物为流体例2、质量为4t的火箭,其喷出气体对地的速度为500m/s,则:⑴它至少每秒喷出质量为多少的气体,才能开始上升?⑵如果要以2m/s2的加速度上升,则每秒可喷出多少气体?⑶火箭上升后,由于继续喷气,火箭质量将逐渐变小,如果喷气对地速度保持不变,要维持不变的上升加速度,则每秒喷出的气体的质量应如何变化?(g=10m/s2)练习2、一架质量为500kg的直升飞机,其螺旋桨把空气以50m/s的速度下推,恰使直升机停在空中,则每秒螺旋桨所推下的空气质量为________kg。
(g=10m/s2)。
反冲运动火箭练习含答案
5 反冲运动、火箭1.定义:一个静止的物体在内力的作用下分裂为两个部分,一部分向某个方向运动,另一部分必然向相反的方向运动的现象.2.特点:(1)反冲运动是物体的不同部分在内力作用下产生的结果.(2)反冲运动中,相互作用力一般较大,通常可以用动量守恒定律来处理.3.反冲现象的应用及防止(1)应用:农田、园林的喷灌装置是利用反冲使水从喷口喷出时,一边喷水一边旋转来自动改变喷水的方向.(2)防止:用枪射击时,由于枪身的反冲会影响射击的准确性,所以用步枪射击时要把枪身抵在肩部,以减少反冲的影响.【深度思考】假如在月球上建一飞机场,应配置喷气式飞机还是螺旋桨飞机呢?答案 喷气式飞机是靠喷出自身携带的气体而做反冲运动的;螺旋桨飞机靠螺旋桨转动时桨面与周围空气发生相互作用而获得向上的动力.因为月球上没有气体,所以只能配置喷气式飞机.【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.如果小车的总质量M =3 kg ,水平喷出的橡皮塞的质量m = kg.(1)若橡皮塞喷出时获得的水平速度v = 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,mv +(M -m )v ′=0v ′=-m M -mv =-错误!× m/s=- 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 m/s.(2)小车和橡皮塞组成的系统水平方向动量守恒.以橡皮塞运动的方向为正方向,有mv cos 60°+(M -m )v ″=0v ″=-mv cos 60°M -m=-错误! m/s =- 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 m/s.二、火箭【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?解析 火箭喷气属反冲现象,火箭和气体组成的系统动量守恒,运用动量守恒定律求解.(1)选取火箭和气体组成的系统为研究对象,运用动量守恒定律求解.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 3-3mv =0,故v 3=3mv M -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 20-20mv =0,故v 20=20mv M -20m≈ m/s. 答案 (1)2 m/s (2) m/s 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.反冲物体速度的方向与原物体的运动方向是相同的.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:即公式v 1、v 2和x 1、x 2一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.解析 人在船上走时,由于人、船系统所受合力为零,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.答案 1 m “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.练习: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( C )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.2.(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( ACD )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3.(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( 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,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.4.(人船模型的应用)(多选)一平板小车静止在光滑的水平地面上,甲、乙两人分别站在车上左、右两端,当两人同时相向而行时,发现小车向左移动,则( AC )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乙解析把甲、乙以及小车看成一个系统,系统的动量守恒,开始时速度都为零,小车向左移动,说明甲、乙两人的合动量方向向右,根据题意,甲向右运动,乙向左运动,所以甲的动量大于乙的动量,如果二者质量相等,则甲的速度大于乙的速度,如果二者速率相等,则甲的质量大于乙的质量.5.(人船模型的应用)如图1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( C )α) α)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=htan α.②由①②可得x2=mh?M+m?tan α,故选C.。
16.5反冲运动火箭练习
16.5 反冲运动 火箭四、典型例题例1采取下列哪些措施有利于增加喷气式飞机的飞行速度( )A. 使喷出的气体速度增大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、例2、一静止的质量为M 的原子核,以相对地的速度v 放射出一质量为m 的粒子后, 原子核剩余部分作反冲运动的速度大小为( )A. m MvB. m M mv -C. v m m M -D. v mm M +例3、火箭喷气发动机每次喷出m =200g 的气体,喷出气体相对地的速度v =1000m/s , 设火箭初质量M =300kg ,发动机每秒喷气20次,在不考虑地球引力及空气阻力的情况下,火箭发动机1秒末的速度是多大?五、达标训练1. 如图2所示,自行火炮连同炮弹的总质量为M ,当炮管水平,自行火炮在水平路面上以1v 的速度向右匀速行驶时,发射一枚质量为m 的炮弹后,自行火炮的速度变为2v ,仍向右行驶,则炮弹相对炮筒的发射速度0v 为( )图2A . m mv v v m v 2210)(+-= B. mv v M v )(210-= C. m mv v v M v 22102)(+-= D. m v v m v v M v )()(21210---=2.如图所示,质量为M 的物体P 静止在光滑的水平地面上,有另一质量为m(M>m)的物体Q 以速度v 0正对P 滑行则它们相碰后 ( )A.Q 物体一定被弹回,因为M>mB.Q 物体可能继续向前C.Q 物体的速度不可能为零D.若相碰后两物体分离,过一段时间可能再碰3.A 、B 两球在光滑的水平面上作相向运动,已知m A >m B ,当两球相碰后,其中一球停止,则可以断定 ( )A.碰撞前A 的动量与B 的动量大小相等B.碰撞前A 的动量大于B 的动量C .若碰撞后A 的速度为零,则碰撞前A 的动量大于B 的动量D.若碰撞后B 的速度为零,则碰撞前A 的动量大于B 的动量4.水平方向射击的大炮,炮身重450 kg ,炮弹重为5kg ,炮弹射击的速度是450 m/s ,射击后炮身后退的距离是45cm ,则炮受地面的平均阻力为多大?5有一只小船停在静水中,船上一人从船头走向船尾。
6 反冲现象 火箭 习题 高中物理人教版选择性必修第一册
第一章 动量守恒定律6 反冲现象 火箭1.(多选)(2024年安徽期中)关于反冲现象在日常生活和生产技术中的应用,下列说法中正确的是( )A .飞机向后喷气,使得飞机向前加速B .普通汽车行驶时,通过排气筒向后排出燃气,从而获得向前的反作用力即动力C .农田灌溉用自动喷水器,当水从弯管的喷嘴里喷射出来时,弯管会自动转向D .软体动物乌贼在水中通过体侧的孔将水吸入鳃腔,然后用力把水挤出体外,乌贼就会向相反方向游去2.如图所示,自行火炮车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时,发射一枚质量为m 的炮弹后,自行火炮车的速度变为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)m3.(2024年济南一中段考)在空间技术发展过程中,喷气背包曾经作为航天员舱外活动的主要动力装置,它能让航天员保持较高的机动性.如图所示,航天员在距离空间站舱门为d 的位置与空间站保持相对静止,启动喷气背包,压缩气体通过横截面积为S 的喷口以速度v 1 持续喷出,宇航员到达舱门时的速度为v 2.若航天员连同整套舱外太空服的质量为M ,不计喷出气体后航天员和装备质量的变化,忽略航天员的速度对喷气速度的影响以及喷气过程中压缩气体密度的变化,则喷出压缩气体的密度为( )A .2M v 12Sd v 22B .M v 122Sd v 22C .2M v 22Sd v 12D .M v 222Sd v 12考点二 人船模型 4.(多选)(2024年黑龙江大庆中学期末)某人站在静浮于水面的船上,从某时刻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情况是( )A .人匀速行走,船匀速后退,两者速度大小与它们的质量成反比B .人加速行走,船加速后退,而且加速度大小与它们的质量成反比C .人走走停停,船退退停停,两者动量总和总是为零D .当人在船尾停止运动后,船由于惯性还会继续后退一段距离5.质量为m =40 kg 的气球上有一质量为M =60 kg 的人,共同静止在距地面高为h =10 m 的空中,现在从气球中放下一根不计质量的软绳,人沿着软绳下滑到地面,软绳至少为多长,人才能安全到达地面( )A .10 mB .15 mC .20 mD .25 m6.(2024年江西月考)2024年5月3日,我国“嫦娥六号”月球探测器成功发射.关于发射过程,下列说法正确的是( )A .火箭点火后离开地面向上运动,是地面对火箭反作用力导致的B .火箭在上升过程中,燃气对火箭作用力的冲量大于火箭对燃气作用力的冲量C .某时刻火箭所受推力大小由喷气速度决定D .为了提高火箭的速度,可以不断地增加火箭的级数7.2024年4月25日,搭载“神舟十八号”载人飞船的“长征二号F 遥十二”运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射,成功将“神舟十八号”载人飞船送入预定轨道.如果“长征二号F 遥十八”运载火箭(包括载人飞船、航天员和燃料)的总质量为M ,竖直向上由静止开始加速,每次向下喷出质量为m 的燃气,燃气被喷出时相对地面的速度大小均为v ,则第5次喷出燃气的瞬间,运载火箭速度大小为(忽略重力的影响)( )A .5m v M -5mB .(M -5m )v 5mC .⎝⎛⎭⎫m M -m 5vD .⎝⎛⎭⎫M -m m 5v 8.(2024年长春一中期末)一位解放军海军士兵蹲在皮划艇上进行射击训练,用步枪在t 时间内沿水平方向发射了7发子弹.若该士兵连同装备和皮划艇的总质量是M ,发射每两发子弹之间的时间间隔相等,每发子弹的质量为m ,子弹离开枪口的对地速度为v 0.射击前皮划艇是静止的,不考虑水的阻力,忽略因射击导致装备质量的减少,则在t 时间内皮划艇的位移为( )A .4m v 0t MB .7m v 0t 2MC .3m v 0t MD .5m v 0t 2M9.(2024年苏州段考)如图所示,质量为M =5.0 kg 的小车在光滑水平面上以速度v 1=2 m/s 向右运动,一人背靠竖直墙壁,为避免小车撞向自己,拿起水枪以v 2=4 m/s 的水平速度将一股水流自右向左射向小车后壁,射到车壁的水全部流入车厢内,忽略空气阻力,已知水枪的水流流量恒为Q =5.0×10-5 m 3/s(单位时间内流过横截面的水流体积),水的密度为ρ=1.0×103 kg/m 3.求:(1)经多长时间可使小车速度减为零;(2)小车速度减为零之后,此人继续持水枪冲击小车,若要维持小车速度为零,需提供多大的水平作用力.答案解析1、【答案】ACD 【解析】飞机向后喷气,使得飞机向前加速,运用了反冲原理,A 正确;普通汽车行驶时,通过排气筒向后排出燃气,虽然燃气对排气筒有反作用力,但反作用力很小,并不是汽车动力的来源,B 错误;农田灌溉用的自动喷水器,当水从弯管的喷嘴里喷射出来时,根据反冲现象原理与动量守恒定律知,弯管在水的反作用力的推动下会自动旋转,大大增加了喷水的面积,C 正确;乌贼通过身体侧面的孔把水吸入鳃腔,然后用力把水挤出体外,根据牛顿第三定律可知,乌贼就获得了方向相反的反作用力,从而向排水的相反方向游去,D 正确.2、【答案】B 【解析】火炮车与炮弹组成的系统动量守恒,以火炮车的初速度方向为正方向,由动量守恒定律得M v 1=(M -m )v 2+m (v 0+v 2),解得v 0=M (v 1-v 2)m,故B 正确. 3、【答案】D 【解析】设喷出的气体的质量为m ,则m =ρS v 1t ,根据动量守恒定律可得m v 1=M v 2,航天员受力恒定,做初速度为零的匀加速直线运动,则v 22·t =d ,联立解得ρ=M v 222Sd v 21,故D 正确. 4、【答案】ABC 【解析】人和船组成的系统动量守恒.设人的质量为m ,瞬时速度为v ,船的质量为M ,瞬时速度为v ′,规定人走的方向为正方向,则有0=m v -M v ′,解得m v=M v ′,则有v v ′=M m,所以人匀速行走,船匀速后退,两者速度大小与它们的质量成反比,故A 正确;人和船相互作用力大小相等,方向相反,故船与人的加速度分别为a ′=F M ,a =F m,则有a ′a =m M,故B 正确;人和船组成的系统动量守恒,系统初始动量为0,所以人走走停停,船退退停停,两者动量总和总是为零,故C 正确;当人在船尾停止运动后,船的速度也为零,故D 错误.5、【答案】D 【解析】设软绳至少长l ,在人沿软绳下滑过程,气球竖直上升,由动量守恒中的“人船模型”规律可得Mh -m (l -h )=0,解得l =25 m ,故D 正确.6、【答案】C 【解析】火箭点火后离开地面加速向上运动时,火箭受到重力和空气阻力以及内部燃料喷出时的反作用力的作用,燃料燃烧向下喷气,喷出的气体的反作用力推动火箭升空,故A 错误;根据作用力与反作用力的同时性及作用力与反作用力的等大、反向,作用在一条直线上的特点.可知火箭对燃气作用力的冲量与燃气对火箭作用力的冲量大小相等,故B 错误;以喷出的气体为研究对象,以喷出气体的速度方向为正方向,根据动量定理,m Δv =F Δt ,某时刻火箭所受推力大小由喷气速度决定,喷气速度越大,推力越大,故C 正确;增加火箭的级数会增加火箭的自身重量,导致能量的消耗增加,故不能单纯增加级数来提高速度,故D 错误.7、【答案】A 【解析】第5次喷出燃气的瞬间运载火箭的速度为v 1,此时运载火箭的质量为M -5m ,忽略重力影响,运载火箭喷气过程系统当量守恒(M -5m )v 1=5m v ,解得v 1=5m v M -5m,故A 正确. 8、【答案】B 【解析】发射子弹时,根据动量守恒可得每发射一颗子弹,皮划艇增加的速度为Δv =m v 0M ,所以在t 时间内沿水平方向发射了7发子弹,则皮划艇在6个t 6时间内,分别以Δv 、2Δv 、3Δv 匀速运动,每段匀速运动的位移依次为x 1=Δv ×t 6=m v 0t 6M ,x 2=2Δv ×t 6=2m v 0t 6M ,x 3=3Δv ×t 6=3m v 0t 6M,……,故t 时间内皮划艇的总位移为x =x 1+x 2+x 3+x 4+x 5+x 6=7m v 0t 2M.故选B . 9、解:(1)取水平向右为正方向,v 2=-4 m/s ,由于水平面光滑,经t 时间,流入车内的水的质量为m ′,则m ′=ρQt ,对车和水流,在水平方向没有外力,系统动量守恒,以向右为正方向,由动量守恒定律得M v 1-m ′v 2=0,代入数据解得t =50 s.(2)设Δt 时间内,水的体积为ΔV ,质量为Δm ,则Δm =ρΔV =ρQ Δt ,设小车对水流的水平作用力为F ,根据动量定理得F Δt =0-Δm (-v 2)代入数据解得F =0.2 N.根据牛顿第三定律,水流对小车的平均作用力为F ′=F ,由于小车静止,根据平衡条件T =F ′=0.2 N .。
1 5反冲现象火箭检测题 高中物理人教版选择性必修第一册
1.5反冲现象 火箭检测题一、单项选择题1.某实验小组发射自制水火箭,火箭外壳重2kg ,发射瞬间将壳内质量为4kg 的水相对地面以10m /s 的速度瞬间喷出,已知重力加速度210m /s g =,空气阻力忽略不计,火箭能够上升的最大高度为( )A .10mB .15mC .20mD .25m2.一个静止的、质量为M 的不稳定的原子核,当它放出质量为m ,速度为v 的粒子后,原子核剩余部分的速度为( )A .v -B .M v M m --C .m v M m --D .m v M - 3.如图,质量为3m 、半径为R 的大空心球B (内壁光滑)静止在光滑水平面上,有一质量为m 的小球A (可视为质点)从与大球球心等高处开始无初速度下滑,滚到大球最低点时,大球移动的距离为( )A .RB .2RC .3R D .4R 4.如图所示,质量为M 的的斜面位于水平光滑地面上,斜面高为h ,倾角为θ。
现将一质量为m 的滑块(可视为质点)从斜面顶端自由释放,滑块滑到底端时对地速度为v ,重力加速度为g ,若不计一切摩擦,下列说法正确的是( )A .斜面对滑块不做功B .滑块与斜面组成的系统动量守恒C .滑块滑到底端时,重力的瞬时功率为sin mgv θD .滑块滑到底端时,斜面后退的距离为()tan mh M m θ+ 5.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,自行火炮的速度变为v 2,仍向右行驶,则炮弹相对炮筒的发射速度v 0为( )A .122()+M v v mv m - B .12()M v v m - C .122()+2M v v mv m - D .1212()()M v v m v v m---6.2021年9月17日13时30分,“神舟十二号”返回舱在东风着陆场安全降落。
“神舟”系列航天飞船返回舱返回地面的示意图如图所示,其过程可简化为:打开降落伞一段时间后,整个装置沿竖直方向匀速下降,为确保返回舱能安全着陆,在返回舱距地面1m左右时,舱内宇航员主动切断与降落伞的连接(“切伞”),同时点燃返回舱的缓冲火箭,在火箭向下喷气过程中返回舱减至安全速度。
1.6 反冲现象 火箭-同步练习(含解析)【新教材】-人教版(2019)高中物理选修第一册(机构 )
1.6 反冲现象火箭-同步练习(含解析)一、单选题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.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B.火箭燃料燃烧发热,加热周围空气,空气膨胀推动火箭C.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D.燃料燃烧推动空气,空气反作用力推动火箭2.新华社西昌3月10日电“芯级箭体直径9.5米级、近地轨道运载能力50吨至140吨、奔月转移轨道运载能力15吨至50吨、奔火(火星)转移轨道运载能力12吨至44吨……”这是我国重型运载火箭长征九号研制中的一系列指标,已取得阶段性成果,预计将于2030年前后实现首飞。
火箭点火升空,燃料连续燃烧的燃气以很大的速度从火箭喷口喷出,火箭获得推力。
下列观点正确的是()A.喷出的燃气对周围空气的挤压力就是火箭获得的推力B.因为喷出的燃气挤压空气,所以空气对燃气的反作用力就是火箭获得的推力C.燃气被喷出瞬间,火箭对燃气的作用力就是火箭获得的推力D.燃气被喷出瞬间,燃气对火箭的反作用力就是火箭获得的推力3.如图所示,某中学航天兴趣小组的同学将静置在地面上的质量为(含水)的自制“水火箭”释放升空,在极短的时间内,质量为的水以相对地面为的速度竖直向下喷出。
已知重力加速度为,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.火箭获得的最大速度为D.火箭上升的最大高度为4.竖直发射的火箭质量为6×103 kg.已知每秒钟喷出气体的质量为200 kg.若要使火箭获得20.2 m/s2的向上加速度,则喷出气体的速度大小应为()A.700 m/sB.800 m/sC.900 m/sD.1 000 m/s5.以下实例中不是利用反冲现象的是()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6.向空中发射一枚炮弹,不计空气阻力,当此炮弹的速度恰好沿水平方向时,炮弹炸裂成a、b两块,若质量较大的a的速度方向仍沿原来的方向,则有()A.b的速度方向一定与炸裂前瞬间的速度方向相反B.从炸裂到落地的这段时间内,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.炸裂的过程中,a、b动量的变化量大小一定不相等二、多选题7.今年春节上映的国产科幻大片《流浪地球》中有这样的情节:为了自救,人类提出一个名为“流浪地球”的大胆计划,即倾全球之力在地球表面建造上万座发动机和转向发动机,推动地球离开太阳系,用2500年的时间奔往另外一个栖息之地。
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反冲运动 火箭练习题
1、(多选)下列属于反冲运动的是( )
A 、喷气式飞机的运动;
B 、直升飞机的运动;
C 、火箭的运动;
D 、反击式水轮机的运动;
2、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,人的后退速度为v ,下列说法正确的是( )
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,人后退速度为nv ;
C 、射出n 颗子弹后,人后退速度小于nv ;
D 、射出n 颗子弹后,人后退速度大于nv ;
3、(多选)如图所示,甲、乙两人从原来静止的小车左右两端同时相向而行,水平地面摩擦不计,那么小车的运动情况是( )
A 、若m 甲>m 乙、车将向右运动;
B 、若m 甲>m 乙、车将向左运动;
C 、若甲的动量比乙的动量大,小车将向左运动;
D 、小车也有可能保持静止;
4、炮身的质量为M ,炮弹的质量为m ,发射炮弹时炮筒与水平方向的夹角为θ,若炮弹射出时相对地面的速度为v ,则炮身在水平方向反冲的速度为( )
A 、M mv ;
B 、M mv θsin ;
C 、m M mv +θsin ;
D 、M
mv θcos ; 5、质量为m 、速度为v 的小物体与质量为M 、静止的物体相碰后连成一体,并有一小块质量为m o 的物体以v 0的速度向相反方向飞出,那么剩下物块的速度应为(作用过程合外力为零)( )
A 、000m m M v m mv -++;
B 、000)(m m M v m v m M ++++;
C 、000m m M v m mv -+-;
D 、0
00)(m m M v m v m M -+-+; 6、静止在水面上的船身长L ,质量为M ,船头紧靠码头,船头上有一固定木板伸出船身,现有一质量为m 的人从船尾走向码头,如图所示。
要使该人能安全上岸,则木板伸出船身部分长度至少应为(水对船及码头对木板的阻力不计)( )
A 、mL/(M +m )
B 、mL/(M —m )
C 、(M 一m )L/(M +m )
D 、mL/M
7、气球下系一条绳,总共质量为M,有一质量为m的人攀在气球下面,人和气球共同静止
于空中,这时人距地面的高度为H,若使人安全滑到地面。
绳子的长度至少为多少?(不计空气阻力,人可视为质点)
8、如图所示,质量为M=100 kg的小船静止在水面上,船两端载着m甲=40 kg,m乙=60 kg
的人.在同一水平线上,甲向左、乙向右同时以相对于岸3m/s的速率跳入水中,则小船的速率为多大?方向如何?(水的阻力不计)
9、步枪的质量为4kg,子弹的质量为8g,子弹水平飞离枪口时的对地速度为800m/s,此时
步枪的反冲速度多大?如果战士阻止枪身后退所用的时间是0.05s,则战士受到的平均冲力大小是多少?
10、如图所示,在沙堆表面放置一质量为M=6.0 kg长方体木块,其上再放一质量为m=0.1kg
的爆竹。
当爆竹爆炸时,因反冲作用而使爆竹上升,木块下陷,已知从爆竹爆炸到木块停止下陷历时t=0.ls,木块在下陷过程中受到的平均阻力f=90N,不计空气的阻力和火药的质量,g取10m/s2,求爆竹能上升的最大高度。
11、总质量为M的火箭竖直向上发射,每次喷出气体的质量为m,速度均为v,则:(1)
喷出1次气体后,火箭获得速度的大小是多大?(2)喷出2次气体后,火箭获得多大的速度?(3)若1s内火箭喷出n次气体,那么1s末火箭的速度是多大?
12、柴油打桩机的重锤由气缸、活塞等若干部件组成,气缸与活塞间有柴油与空气的混合
物.在重锤与桩碰撞的过程中,通过压缩使混合物燃烧,产生高温高压气体,从而使桩向下运动,锤向上运动.现把柴油打桩机和打桩过程简化如下:柴油打桩机重锤的质量为m,锤在桩帽以上高度为h处(如图a)从静止开始沿竖直轨道自由落下,打在质量为M(包括桩帽)的钢筋混凝土桩子上。
同时,柴油燃烧,产生猛烈推力,锤和桩分离,这一过程的时间极短.随后,桩在泥土中向下移动一距离L,已知锤反跳后到达最高点时,锤与已停下的桩帽之间的距离也为h(如图b)。
已知m=1.0×103kg,M=2.0×103kg,h=2.0m,L=0.20m,重力加速度g=10m/s2,混合物的质量不计。
设桩向下移动的过程中泥土对桩的作用力F是恒力,求此力的大小。
答案:1ACD 、2D 、3CD 、4D 、5A 、6A 、7、MH/(M -m);8、0.6,向左;9、1.6m/s ,128N ;10、45m ;11、(1)
m M mv -;(2)m M mv 22-;12、2.1×105N ;。