高中物理-反冲运动火箭练习
反冲运动火箭及习题课
反冲是生活和生产实践中常见的一种现象， 如何处理反冲运动的问题？
分析：发生反冲运动时间极短，作用力非常大，
两部分相互作用的内力会远远大于外力， 可以认为动量守恒
因此，反冲运动可用动量守恒处理
例1．机关枪重M=8kg，射出的子弹质量m=20克，
若子弹的出口速度是V0=1000m/s，则机枪的后退速 度V是多少？
例5：在沙堆上有一木块，M=5K g,木块上放一 爆竹，质量为m=0.10Kg,点燃后木块陷入沙中5 cm,若沙对木块运动的阻力恒为58N，不计火药 质量和空气阻力，求爆竹上升的最大高度？
Mgs fs 0 1 Mv2 2
Mv mv' 0 h v'2
2g
h=1.7m
1. 定义：向气体喷出的反方向
长
逃逸塔
征
整流罩
二
号
二级火箭
型F
运 载
一级火箭
火
箭
助推器
演示：神舟7号发射全程
有一只长为L=3m，质量为M=120kg的小船停在静水 中，一个质量为m=60kg的人立在船头，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？
船1米 人2米
总结
一、反冲运动 1、定义：一个静止的物体在内力的作用下分裂
提示：发射人造卫星的最小速度是7.9Km/s
喷气的速度 目前常用的液体燃料是液氢，用液氧做 氧化剂，喷气速度在2000m/s到4000m/s
质量比 火箭的质量比在6-10 左右， 要发射人造卫星，这样的火箭还不能达到所需的速度
问题：如何解决卫星发射问题？
为了解决这个问题，人们想到了利用多 级火箭，结构如下页图所示
m V0
(M m
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-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。
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。
反冲现象 火箭(原卷版)—2024-2025学年高二物理同步讲练(人教版2019选择性必修第一册)
反冲现象火箭1.通过实验认识反冲运动，能举出反冲运动的实例，知道火箭的发射是反冲现象。
2.能结合动量守恒定律对常见的反冲现象作出解释。
3.了解我国航天事业的巨大成就，增强对我国科学技术发展的自信。
考点一、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，考点二、火箭1．工作原理：喷气式飞机和火箭的飞行应用了反冲的原理，它们靠喷出气流的反冲作用而获得巨大的速度．2．决定火箭增加的速度Δv的因素以喷气前的火箭为参考系。
喷气前火箭的动量是0，喷气后火箭的动量是m△v)，燃气的动量是△m u。
根据动量守恒定律，喷气后火箭和燃气的总动量仍然为0，所以m△v+△m u=0解出△v=―Δmmu上式表明，火箭喷出的燃气的速度u越大、火箭喷出物质的质量与火箭本身质量之比越大，火箭获得的速度△v就越大。
题型1用动量守恒定律解决爆炸问题[例题1]（2023秋•密山市期末）一枚在空中飞行的火箭在某时刻的速度为v0，方向水平，燃料即将耗尽。
此时，火箭突然炸裂成两块（如图所示），其中质量为m2的后部分箭体以速率v2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，则质量为m1前部分箭体速率v1为（ ）A．v0﹣v2B．v0+v2C．v0―m2m1v2D．v0+m2m1(v0―v2)[例题2]（2024•顺义区二模）一枚在空中水平飞行的玩具火箭质量为m，在某时刻距离地面的高度为h，速度为v。
此时，火箭突然炸裂成AB两部分，其中质量为m1的B部分速度恰好为0。
忽略空气阻力的影响，重力加速度为g。
求：（1）炸裂后瞬间A部分的速度的大小v1；（2）炸裂后B部分在空中下落的时间t；（3）在爆炸过程中A、B组成的系统增加的机械能ΔE。
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。
高二物理反冲运动 火箭试题
高二物理反冲运动火箭试题1.一人静止于完全光滑的冰面上，现欲离开冰面，下列可行的方法是()A．向后踢腿B．手臂向上摆C．在冰面上滚动D．脱下外衣水平抛出【答案】D【解析】A、B两项人与外界无作用，不行；C项，冰面光滑，不行；D项，利用反冲可以。
思路分析：欲使人离开冰面，必须使他获得一个速度，根据反冲知识可以判定正确结果。
试题点评：反冲知识的应用。
2.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】B【解析】反冲中动量守恒，向后喷出气体，使火箭获得向前的推力，选B选项．思路分析：根据反冲知识可以判定正确结果。
试题点评：反冲知识的应用。
3.小车上装有一桶水，静止在光滑水平地面上，如图16－5－3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16－5－3A．打开阀门S1B．打开阀门S2C．打开阀门S3D．打开阀门S4【答案】B【解析】反冲中动量守恒，向后喷出水，使小车获得向前的推力，选B选项．思路分析：根据反冲知识可以判定正确结果。
试题点评：反冲知识的应用。
4.一个质量为M的平板车静止在光滑的水平面上，在平板车的车头与车尾站着甲、乙两人，质量分别为m1和m2，当两人相向而行时()A．当m1＞m2时，车子与甲运动方向一致B．当v1＞v2时，车子与甲运动方向一致C．当m1v1＝m2v2时，车子静止不动D．当m1v1＞m2v2时，车子运动方向与乙运动方向一致【答案】CD【解析】车子向哪一个方向运动，取决于甲、乙两人的动量大小关系，根据动量守恒定律可知选项C 、D 正确．思路分析：根据动量守恒知识可以判定。
《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”。
高中物理第16章动量守恒定律第5节反冲运动火箭练习(含解析)新人教版选修3-5
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．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．(2019·山东省济宁市高三模拟）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＝0.050 kg×600 m/s＝30 kg·m/s，选项A正确.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。
若要使火箭最初能得到20 m/s2的向上的加速度，则喷出气体的速度应为( C )A．700 m/s B．800 m/sC．900 m/s D．1 000 m/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＝错误!＝错误!＝200v，又F－m箭g＝m箭a，得v＝900 m/s。
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。
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.。
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(学生版) 2024-2025学年高二物理同步学与练( 人教版选择性必修第一册
1.6 反冲现象 火箭物理素养学习目标1.物理观念：通过实例了解反冲的概念及反冲运动的一些应用。
2.科学思维：知道火箭工作原理，能利用动量守恒定律解释反冲现象。
3.科学探究：探究火箭的发射原理。
4.科学态度与责任：了解我国航空、航天事业的成就，激发学生爱国主义热情。
1. 通过实验认识反冲运动，能举出反冲运动的实例，知道火箭的发射是反冲现象。
2. 能结合动量守恒定律对常见的反冲现象作出解释。
3. 了解我国航天事业的巨大成就，增强对我国科学技术发展的自信。
重点关注：①反冲②火箭的原理③动量守恒定律（一）课前研读课本，梳理基础知识一、反冲现象的理解与应用1．定义：一个静止的物体在________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________，满足________________。
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________。
②防止：用枪射击时，由于枪身的________会影响射击的准确性，所以用步枪射击时要把枪身抵在肩010203知识梳理部，以减少反冲的影响。
二、火箭的工作原理分析1．火箭的主要用途：火箭作为运载工具，例如发射探测仪器、常规弹头和核弹头、人造卫星和宇宙飞船。
2．火箭的工作原理：火箭是利用燃气高速喷发时的反冲运动，遵循动量守恒定律。
3．火箭发射前的总质量为M、燃料燃尽后火箭的质量为m，火箭燃气的喷射速度为v1，燃料燃尽后火箭的飞行速度v为________________4. 根据上述分析，提高火箭飞行获得的速度大小方法有①________________________________________________________________________；②________________________________________________________________________。
高中物理 16.5 反冲运动 火箭课后课时精练 新人教版选修3-5
16.5 反冲运动火箭1．关于反冲运动，下列说法正确的是( )A．反冲现象是有害的，应设法防止B．反冲运动的两个物体系统动量守恒，机械能也守恒C．火箭匀速升空，不需向后喷气D．影响火箭速度大小的因素是喷气速度和质量比E．枪射击时，需用肩抵住枪身，这是利用了反冲现象解析：火箭发射应用的就是反冲现象，机械能不守恒，ABC错，枪射击时，用肩抵住枪身，为防止反冲现象，E错。
答案：D2．采取下列措施有利于提高火箭的飞行速度的是( )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：设火箭原来的总质量为M，喷出的气体质量为m，速度为v，剩余的质量为(M－m)，速度为v′，由动量守恒定律得(M－m)v′＝mv，则v′＝mvM－m，故m越大，v越大，则v′越大。
答案：AC3．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(图中未全画出)。
要使小车向前运动，可采用的方法是( ) A．打开阀门S1B．打开阀门S2C．打开阀门S3D．打开阀门S4解析：应利用反冲的原理使小车向前运动，故应打开阀门S2。
答案：B4．一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：弹簧枪发射弹丸后，依靠反冲小车向左运动，当飞行的弹丸落入右端网兜时，因系统动量守恒，小车又停止。
故选项A正确。
答案：A5．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 －Δm B ．－Δmv 0M －ΔmC.Δmv 0M D ．－Δmv 0M解析：以火箭和喷出气体为研究对象，系统初始动量为零，选取v 0的方向为正方向，由动量守恒定律，得0＝Δmv 0＋(M －Δm )v ，v ＝－Δmv 0M －Δm，故答案为B 。
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 )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＝mhM＋m tan α，故选C.。
高中物理第十六章动量守恒定律5反冲运动火箭课后训练新人教选修
5 反冲运动火箭课后训练基础巩固1.下列属于反冲运动的有( )A．喷气式飞机的运动B．直升机上升C．火箭上升D．反击式水轮机的运动2．质量为M的原子核，原来处于静止状态，当它以速度v放出质量为m的粒子时(设v 方向为正)，剩余部分速度为( )A．mvM m-B．mvM m--C．MvM m-D．mvM-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，空气反作用推动火箭B．火箭发动机将燃料燃烧产生的气体向后喷出，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4．一炮艇在湖面上匀速行驶，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，相对于地的速率相同，牵引力、阻力均不变，则船的动量和速度的变化情况是( )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5．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103 kg/m3。
能力提升6．如图所示，一艘小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抽往后舱，不计水的阻力，在船的前舱与后舱分开、不分开的两种情况下，船的前舱运动情况分别是( )A．不动；向前匀速运动B．向前加速运动；不运动C．不动；向后匀速运动D．向后匀速运动；不动7．如图所示，半径为R，质量为M，内表面光滑的半球物体放在光滑的水平面上，左端紧靠着墙壁，一个质量为m的小球从半球形物体的顶端的a点无初速释放，图中b点为半球的最低点，c点为半球另一侧与a同高的顶点，关于物体M和m的运动，下列说法中正确的有( )A．m从a点运动到b点的过程中，m与M系统的机械能守恒、动量守恒B．m从a点运动到b点的过程中，m的机械能守恒C．m释放后运动到b点右侧，m能到达最高点cD．当m首次从右向左到达最低点b时，M的速度达到最大8．如图所示，质量为M的炮车静止在水平面上，炮筒与水平方向夹角为θ，当炮车发射一枚质量为m、对地速度为v0的炮弹后，炮车的反冲速度为________，若炮车与水平面的摩擦力为其重力的k倍，则炮车后退的距离为________。
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高中物理-反冲运动火箭练习1．(多选)有关实际中的现象,下列说法正确的是( )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解析：火箭靠喷出气体,通过反冲获得前进的动力,从而获得巨大速度,A正确；体操运动员在着地时屈腿是为了延长作用时间来减小地面对运动员的作用力,B正确；用枪射击时要用肩部抵住枪身是为了减少反冲的影响,C正确；为了减轻撞车时对司乘人员的伤害程度,需要兼顾延长作用时间,减小作用力,D错误．答案：ABC2．(多选)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答案：AC3．如图所示是一种弹射装置,弹丸质量为m,底座质量为3m,开始时均处于静止状态,当弹簧释放将弹丸以相对地面v的速度发射出去后,底座的反冲速度大小是( )A．3v/4 B．v/4C．v/3 D．0解析：在水平方向上,弹丸和底座组成的系统动量守恒,设水平向右为正,由动量守恒可得3mv′＋mv＝0,得v′＝－v3,负号表示速度方向水平向左,故C正确．答案：C4．一炮艇在湖面上匀速行驶,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,相对于地的速率相同,牵引力、阻力均不变,则船的动量和速度的变化情况是( )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：整个过程动量守恒,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减小,因此船的速度增大．答案：A5．“神舟六号”宇宙飞船是由火箭喷气发动机向后喷气而加速的．假设火箭喷气发动机每次喷出气体质量为m,喷出的气体相对地面的速度为v,设“神舟”六号载人飞船及火箭的总质量为M(m≪M),喷气前飞船的速度为v0,火箭发动机每秒喷气20次,在不考虑地球引力及空气阻力的情况下,火箭发动机点火后1 s末,飞船的速度是多大？解析：选火箭和1 s内喷出的气体为研究对象,设火箭1 s末的速度为v′,1 s内共喷出质量为20m的气体,取火箭运动方向为正方向,由动量守恒定律得(M－20m)v′－20mv＝0所以1 s末火箭的速度v′＝20mvM－20m.答案：20mvM－20mA级抓基础1．(多选)假设一小型火箭沿人造地球卫星的轨道在高空中做匀速圆周运动．如果火箭向跟其速度相反的方向射出一个质量不可忽略的物体A,则下列情况哪些是能够成立的( )A．物体A可能竖直落下地球,火箭可能沿原轨道运动B．A跟火箭都不可能沿原轨道运动C．A运行轨道半径将减小,火箭运动轨道半径将增大D．A可能沿地球半径方向竖直下落,火箭运行的轨道半径增大解析：火箭绕地球做匀速圆周运动时,万有引力刚好充当向心力,在轨迹切线方向无外力作用,故火箭沿切线向后发射物体过程中,系统沿轨道切线方向动量守恒,所以v′>v0.所以火箭要做离心运动,即火箭不可能在原轨道上运行．至于被发射的物体A,由于发射时做功情况的不同,发射后的A,速度可沿原运动方向,但速度变小,要做向心运动,即轨道半径变小；速度也可能刚好为零(对地),以后则竖直下落；速度也可能大小刚好等于火箭原飞行速度,所以A也可能在原轨道上运行,只是绕行方向与火箭绕行方向相反．综上讨论可知,正确选项为C、D.答案：CD2．有一条捕鱼小船停靠在湖边码头,小船又窄又长(估计一吨左右)．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,轻轻从船尾上船,走到船头后停下来,而后轻轻下船,用卷尺测出船后退的距离为d,然后用卷尺测出船长L,已知他自身的质量为m,则渔船的质量M为( )A.mL d B.m （L －d ）d C.m （L ＋d ）d D.md L －d解析：据题意,人从船尾走到船头过程中,动量守恒,则有： Mv ′＝mv ,即M d t ＝mL －d t ,则船的质量为： M ＝m （L －d ）d,B 正确；ACD 错误；故选B. 答案：B 3．一个静止的质量为M 的原子核,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,原子核剩余部分的速率等于( )A ．v 0B.m M －m v 0C.m Mv 0 D.m 2m －M v 0 解析：取整个原子核为研究对象．由于放射过程极为短暂,放射过程中其他外力的冲量均可不计,系统的动量守恒．放射前的瞬间,系统的动量p 1＝0,放射出粒子的这一瞬间,设剩余部分对地的反冲速度为v ′,并规定粒子运动的方向为正方向,则粒子的对地速度v ＝v 0－v ′,系统的动量p 2＝mv －(M －m )v ′＝m (v 0－v ′)－(M －m )v ′,由p 1＝p 2,即0＝m (v 0－v ′)－(M －m )v ′＝mv 0－Mv ′得v ′＝m M v 0.答案：C4．(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：AC5．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 M v 0B.mv 0cos θM －mC.mv 0M －mD.mv 0cos θM解析：发射炮弹时,炮车只可能沿水平地面向后退,水平方向所受的摩擦力远小于火药爆炸时炮弹与炮车间的相互作用力,故系统在水平方向上动量守恒,由mv 0cos θ＝(M －m )v ,得v ＝mv 0cos θM －m. 答案：B[B 级 提能力]6．如图所示,一个质量为m 1＝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,他离地高度是(可以把人看作质点)( )A ．5 mB ．3.6 mC ．2.6 mD ．8 m解析：当人滑到绳下端时,由平均动量守恒,得：m 1h 1t ＝m 2h 2t ,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,故选项B 正确．答案：B7．质量为m 的炮弹沿水平方向飞行,其动能为E k ,突然在空中爆炸成质量相同的两块,其中一块向后飞去,动能为E k2,另一块向前飞去,则向前的这块的动能为( ) A.E k 2 B.9E k 2 C.9E k 4 D.9＋422E k 解析：由于爆炸产生的作用力远大于重力,在爆炸的瞬间水平方向上动量守恒,根据动量守恒求出另一块炸弹的速度,从而求出动能的大小．炸弹开始动能E k ＝12mv 2,解得v ＝2E k m .其中一块动能为E k 2＝12·m 2v 21,解得v 1＝2E k m ,根据动量守恒定律得mv ＝－m 2v 1＋m 2v 2,解得v 2＝32E k m ,则动能E k ′＝12·m 2v 22＝92E k ,B 正确． 答案：B 8.如图所示,质量为m 的小球A 系在长为l 的轻绳一端,另一端系在质量为M 的小车支架的O 点．现用手将小球拉至水平,此时小车静止于光滑水平面上,放手让小球摆下与B 处固定的橡皮泥碰击后粘在一起,则在此过程中小车的位移是( )A ．向右,大小为ml MB ．向左,大小为ml MC ．向右,大小为ml M －mD ．向左,大小为ml M ＋m解析：当小球向下摆动的过程中,小球与小车组成的系统,水平方向动量守恒,即0＝mv －MV ,变形得：mv ＝MV ,两边同乘以t ,可得： mvt ＝MVt ,设小车的位移大小为x ,则小球相对于地的位移大小为l －x ,可得： m (l －x )＝Mx ,解得： x ＝ml M ＋m ,方向向左,故D 正确,ABC 错误．答案：D9．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．当他向左走到船的左端时,船左端离岸多远？(忽略水的阻力)解析：在人从船头走到船尾的过程中,任设某一时刻船和人的速度大小分别为v 1和v 2,则由于船和人的总动量守恒,于是mv 1－Mv 2＝0.而这过程中船与人的平均速度v －1和v －2也应满足类似的关系：m v －1－M v －2＝0.上式同乘过程所经历的时间t 后,船和人相对于岸的位移同样有：mL 1－ML 2＝0.从图中可以看出,人、船的位移L 1和L 2大小之和等于L .L 1＋L 2＝L .由以上各式解得：L 1＝MM ＋m L ；L 2＝m M ＋m L .答案：mM ＋m L 10．一质量为m ＝0.5 kg 的子弹以初速度v 0＝8 m/s 水平射入置于光滑水平面上的木块A 并留在其中,A 与木块B 用一根弹性良好的轻质弹簧连在一起,开始弹簧处于原长,如图所示,木块A 、B 的质量分别为M A ＝1.5 kg.M B ＝2.0 kg 求：(1)子弹射入木块A 后的速度,此过程损失的机械能；(2)弹簧被压缩到最短时弹簧的弹性势能．解析：(1)对子弹和木块在打击的过程中满足动量守恒,有：mv 0＝(M A ＋m )v ,解得： v ＝2 m/s,ΔE ＝12mv 20－12(M A ＋m )v 2＝12×0.5×82 J －12×(0.5＋1.5)×22J ＝12 J.(2)当子弹、木块速度相同时,弹簧最短,弹性势能最大(M A ＋m )v ＝(M A ＋M B ＋m )v ′,解得： v ′＝1 m/s,根据能量守恒得到： E p ＝12(M A ＋m )v 2－12(M A ＋M B ＋m )v ′2,解得： E p ＝2 J.答案：(1)2 m/s 12 J (2)2 J。