人教新课标选修3-5 16.5反冲运动 火箭 达标作业(解析版)

金戈铁骑金戈铁骑16.5反冲运动火箭达标作业（解析版)1．如图所示，光滑水平面上停着一辆小车，小车的固定支架左端用不计质量的细线系一个小铁球．开始将小铁球提起到图示位置，然后无初速释放．在小铁球来回摆动的过程中，下列说法中正确的是( )A ．小车和小球系统动量守恒B ．小球向右摆动过程小车一直向左加速运动C ．小球摆到右方最高点时刻，由于惯性，小车仍在向左运动D ．小球摆到最低点时，小车的速度最大2．将质量为1.00 kg 的模型火箭点火升空，50 g 燃烧的燃气以大小为600 m/s 的速度从火箭喷口在很短时间内喷出。

在燃气喷出后的瞬间，火箭的动量大小为（喷出过程中重力和空气阻力可忽略）A ．30kg m/s ⋅B ．5.7×102kg m/s ⋅C ．6.0×102kg m/s ⋅D ．6.3×102kg m/s ⋅3．人的质量m ＝60kg ，船的质量M ＝240kg ，若船用缆绳固定，船离岸1.5m 时，人可以跃上岸．若撤去缆绳，如图所示，人要安全跃上岸，船离岸至多为(不计水的阻力，两次人消耗的能量相等，两次从离开船到跃上岸所用的时间相等)()A ．1.5mB ．1.2mC ．1.34mD ．1.1m4．光滑水平面上放有一上表面光滑、倾角为α的斜面体A ，斜面体质量为M 、底边长为L ，如图所示．将一质量为m 、可视为质点的滑块B 从斜面的顶端由静止释放，滑块B 经过时间t 刚好滑到斜面底端．此过程中斜面对滑块的支持力大小为F N ，则下列说法中正确的是( )A．F N=mg cos αB．滑块下滑过程中支持力对B的冲量大小为F N t cos αC．滑块B下滑的过程中A、B组成的系统动量守恒D．此过程中斜面体向左滑动的距离为mM mL5．2019年1月3日早上，“嫦娥四号”探测器从距离月面15公里处开始实施动力下降，不断接近月球。

在距月面某高度处开始缓速下降，对障碍物和坡度进行识别，并自主避障，30s 后降落在月面。

若“嫦娥四号”的质量为1.2×103kg，月球表面的重力加速度大小为1.6m/s2，悬停时，发动机向下喷出速度为3.6×103m/s的高温高压气体，则探测器在缓速下降的30s 内消耗的燃料质量约为（认为探测器的质量不变）A．4kgB．16kgC．80kgD．160kg6．如图，质量为M的小车静止在光滑的水平面上，小车AB段是半径为R的四分之一光滑圆金戈铁骑金戈铁骑狐轨道，BC 段是长为L 的水平粗糙轨道，两段轨道相切于B 点，质量为m 的滑块在小车上从A 点静止开始沿轨道滑下，然后滑入BC 轨道，最后恰好停在C 点．已知小车质量M=3m ，滑块与轨道BC 间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g ．则( )A ．全程滑块水平方向相对地面的位移R+LB ．全程小车相对地面的位移大小4SR L =+ C ．小车运动过程中的最大速度 2m V gR =D ．μ.L.R 三者之间的关系为 4R L μ=7．有一个质量为3m 的爆竹斜向上抛出，到达最高点时速度大小为v 0、方向水平向东，在最高点爆炸成质量不等的两块，其中一块质量为2m ，速度大小为v ，方向水平向东，则另一块的速度是( )A ．3v 0－vB ．2v 0－3vC ．3v 0－2vD ．2v 0＋v8．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，AB 车的质量为M 、长为L ，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 都处于静止状态，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 端冲去，并跟B 端橡皮泥黏在一起，以下说法中正确的是( )A ．如果AB 车内表面光滑，整个系统任何时刻机械能都守恒B ．整个系统任何时刻动量都守恒C ．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 v D ．AB 车向左运动最大位移大于mL M9．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正中间，如图所示。

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，井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 ．212mv B ．212mM v m M + C ．12N mgL μ D ．N mgL μ10．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0.5m ，B 落地点距桌边水平距离为1m ，则A ．A 、B 离开弹簧时的速度比为1：2B ．A 、B 离开弹簧时的速度比为1：1C ．A 、B 质量之比为1：2D ．A 、B 质量之比为2：111．一列火车总质量为M ，在平直轨道上以速度v 匀速行驶，突然最后一节质量为m 的车厢脱钩，假设火车所受的阻力与质量成正比，牵引力不变，当最后一节车厢刚好静止时，前面火车的速度大小为多少？12．一礼炮车（不包含礼炮弹）的质量为M =2000kg ，礼炮弹的质量为m =5kg ，发射时炮口和水平地面成60°角，在某次试射礼炮弹成功后，礼炮车在水平地面上后退了0.1m ，若礼炮车受到的地面阻力是车重的一半，不考虑炮弹发射时间，重力加速度g 取10m/s 2，求礼炮弹离开炮口时的速度大小。

13．将总质量为1.05kg 的模型火箭点火升空，在0.02s 时间内有50g 燃气以大小为200m/s 的速度从火箭尾部喷出．在燃气喷出过程，火箭获得的平均推力为_____N ，在燃气喷出后的瞬间，火箭的速度大小为_____m/s （燃气喷出过程中重力和空气阻力可忽略）．金戈铁骑金戈铁骑14．一静止在湖面上的小船质量为100kg ，船上一个质量为60kg 的人，以6m/s 的水平速度向后跳离此小船，则人离开小船瞬间，小船的速度大小为________m/s 。

若船长为10m ，则当此人由船头走到船尾时，船移动的距离为________m 。

（不计水的阻力和风力影响）参考答案1．D【解析】【详解】小车与小球组成的系统在水平方向动量守恒，在竖直方向动量不守恒，系统整体动量不守恒，故A 错误；小球从图示位置下摆到最低点，小车受力向左加速运动，当小球到最低点时，小车速度最大。

当小球从最低点向右边运动时，小车向左减速，当小球运动到与左边图示位置相对称的位置时，小车静止。

故小球向右摆动过程小车先向左加速运动，后向左减速运动，小球摆到最低点时，小车的速度最大，故BC 错误，D 正确.2．A【解析】开始总动量为零，规定气体喷出的方向为正方向，根据动量守恒定律得，0=m 1v 1+p ，解得火箭的动量110.05600kg m/s 30kg m/s p m v =-=-⨯⋅=-⋅，负号表示方向，故A 正确，BCD 错误；【点睛】解决本题的关键掌握动量守恒定律的条件，以及知道在运用动量守恒定律时，速度必须相对于地面为参考系。

3．C【解析】【详解】以人的方向为正方向，撤去缆绳，由动量守恒定律可知，0=mv 1-Mv 2；由于两次人消耗的能量相等，故人跳起时的动能不变； 则由功能关系可知：222012111222mv mv Mv =+解得：10v =所以110 1.5 1.34x v t m m ====，故C 正确． 4．D【解析】 当滑块B 相对于斜面加速下滑时，斜面A 水平向左加速运动，所以滑块B 相对于地面的加速度方向不再沿斜面方向，即沿垂直于斜面方向的合外力不再为零，所以斜面对滑块的支持力N F 不等于mgcos α，A 错误；滑块B 下滑过程中支持力对B 的冲量大小为N F t ，B 错误；由于滑块B 有竖直方向的分加速度，所以系统竖直方向合外力不为零，系统的动量不守恒，C 错误；系统水平方向不受外力，水平方向动量守恒，设A 、B 两者水平位移大小分别为12x x 、，则12Mx mx =，12x x L +=，解得1m x L M m =+，D 正确；故选D. 5．B【解析】【详解】“嫦娥四号”在月球表面受到的重力大小331.210 1.6 1.9210N F =⨯⨯=⨯ ，悬停时发动机产生的推力与“嫦娥四号”所受的重力大小相等，由反冲运动和动量定理可知缓慢下降过程中消耗的燃料质量16kg Ft m v ==，故 B 正确，ACD 错误；故选B 6．B【解析】【详解】小车和滑块系统在水平方向动量守恒，全程小车相对地面的位移大小为s ，则由动量守恒定律结合“人船模型”：()Ms m R L s =+-，解得s=14（R+L)；滑块水平方向相对地面的位移为：34（R+L)，选项A 错误，B 正确；滑块到达B 点时，小车的速度最大，小车与滑块组成的系统水平方向动量守恒，以向右为正方向，由动量守恒定律得：mv-Mv m =0，滑块从A 到B过程，由能量守恒定律得：mgR=12mv 2+12Mv m 2，解得：v m ；选项C 错误；滑块到达C 点时，系统的速度变为零，由能量关系可知：mgR μmgL =,即R=μL ，选项D 错误；故选B.【点睛】金戈铁骑金戈铁骑该题主要考查系统水平方向动量守恒和能量守恒的问题，求解两物体的位移，往往根据平均速度研究，也可直接用“人船模型”列式子；也可以根据题目提供的特殊的条件：在任一时刻滑块相对地面速度的水平分量是小车速度大小的3倍，不使用动量守恒定律．7．C【解析】爆竹在最高点速度大小为v 0、方向水平向东,爆炸前动量为3mv 0，其中一块质量为2m ，速度大小为v ，方向水平向东，设爆炸后另一块瞬时速度大小为v ′，取爆竹到最高点未爆炸前的速度方向为正方向，爆炸过程水平方向动量守恒，则有：3mv 0=2mv+m ⋅v ′解得：v ′=3v 0−2v故选C【名师点睛】爆竹在最高点速度方向水平，爆炸时水平方向动量守恒，由动量守恒定律可求出爆炸后另一块的速度大小．8．BC【解析】【详解】AB 与C 这一系统所受合外力为零，系统在整个过程中动量守恒，但粘接过程有机械能损失。

根据动量守恒有：0'－＝Mv mv则有：m v v M'=同时该系统属于人船模型，则有： ()＝－Md m L d所以车向左的位移应为：mL d M m=+； 故AD 错误，BC 正确；故选BC 。

9．BD【解析】试题分析：设物块与箱子相对静止时共同速度为V ，则由动量守恒定律得1v mv M m =+（），得1mv v M m=+，系统损失的动能为()()222111222k Mmv E mv M m v M m 系∆=-+=+，B 正确，AC 错误．根据能量守恒定律得知，系统产生的内能等于系统损失的动能，根据功能关系得知，系统产生的内能等于系统克服摩擦力做的功，则有k Q E N mgL μ=∆=系．D 正确， 故选BD考点：动量守恒定律；功能关系．点评：两个相对运动的物体，当它们的运动速度相等时候，往往是最大距离或者最小距离的临界条件．本题是以两物体多次碰撞为载体，综合考查功能原理，动量守恒定 律，要求学生能依据题干和选项暗示，从两个不同角度探求系统动能的损失．又由于本题是陈题翻新，一部分学生易陷入某种思维定势漏选B 或者D ，另一方面，若 不仔细分析，易认为从起点开始到发生第一次碰撞相对路程为12L ，则发生N 次碰撞，相对路程为1 2NL ，而错选C ． 10．AD【解析】【分析】A 、B 离开桌面后都做平抛运动，它们抛出点的高度相同，运动时间相等，由水平位移可以求出它们的初速度关系，弹簧弹开物体过程中，系统动量守恒，由动量守恒定律可以求出它们的质量关系；【详解】A 、A 和B 离开桌面后做平抛运动，下落的高度相同，它们的运动时间相等，由0x v t =得速度之比：0.51 12A AB B v x v x ===，故A 正确，B 错误；C 、弹簧弹开物体的过程，两物体及弹簧组成的系统动量守恒，取向左为正方向，由动量守恒定律得：0A A B B m v m v -=，则质量之比：21A B B A m v m v ==，故C 错误，D 正确。