人教版高中物理选择性必修第一册课后习题 第1章 动量守恒定律 6 反冲现象 火箭.docVIP

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6反冲现象火箭

课后·训练提升

基础巩固

一、选择题(第1~4题为单选题,第5题为多选题)

1.关于反冲运动的说法,正确的是()

A.抛出的质量m1要小于剩下的质量m2才能获得反冲

B.若抛出的质量m1大于剩下的质量m2,则质量m2部分的反冲力大于质量m1部分所受的力

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都适用于牛顿第二定律

答案D

解析由于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,这种现象叫反冲运动,并没有确定两部分物体之间的质量关系,故选项A错误;在反冲运动中,两部分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;在反冲运动中一部分受到的另一部分的作用力产生了该部分的加速度,使该部分的速度逐渐增大,在此过程中对每一部分牛顿第二定律都成立,故选项C错误,D正确。

2.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v0、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.3v0-v B.2v0-3v

C.3v0-2v D.2v0+v

答案C

解析爆竹在最高点速度大小为v0、方向水平向东,爆炸前动量为3mv0,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3mv0=2mv+mv,解得v=3v0-2v,故选项C正确。

3.有一条捕鱼小船停靠在湖边码头,小船又窄又长,一位同学想用一个卷尺测量它的质量。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,而后轻轻下船,用卷尺测出船后退的距离d和船长L。已知他自身的质量为m,则船的质量为()

A.m(L+d

C.mLd D.

答案B

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m0,人从船尾走到船头所用时间为t,有v=dt,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m0v-mv=0,解得船的质量m

4.两个小木块B、C中间夹着一根轻弹簧,将弹簧压缩后用细线将两个木块绑在一起,使它们一起在光滑水平面上沿直线运动,这时它们的运动图线如图中a线段所示。在t=4s末,细线突然断了,B、C都和弹簧分离后,运动图线分别如图中b、c线段所示。从图中的信息可知()

A.木块B、C都和弹簧分离后的运动方向相反

B.系统的总动能不变

C.木块B、C分离过程中B木块的动量变化较大

D.木块B的质量是木块C质量的四分之一

答案D

解析由x-t图像可知,位移均为正,均朝一个方向运动,没有反向,故选项A错误;木块B、C都和弹簧分离后,因弹簧释放弹性势能,则系统的总动能增加,选项B错误;木块B、C和弹簧分离过程中,系统所受合外力矢量和为零,系统动量守恒,则系统内两个木块的动量变化量等大反向,故选项C错误;木块都与弹簧分离后B的速度和C的速度分别为v1=10-46-4m/s=3m/s,v2=5-46-4m/s=0.5m/s,细线断前B、C的速度均为v0=1m/s,由动量守恒定律得(mB+mC)v0=m

5.“世界航天第一人”是明朝的万户,如图所示,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。假设万户及其所携设备(火箭、椅子、风筝等)的总质量为m,点燃火箭后在极短的时间内,质量为m的燃气相对地面以v0的速度竖直向下喷出,忽略空气阻力的影响,重力加速度为g,下列说法正确的是()

“万户飞天”想象图

B.在燃气喷出后的瞬间,火箭的速度大小为m

C.喷出燃气后,万户及其所携设备能上升的最大高度为m

D.在火箭喷气过程中,万户及其所携设备的机械能守恒

答案BC

二、非选择题

6.如图所示,质量为m、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多少?

答案mm

解析m和m组成的系统在水平方向上动量守恒,依据人船模型即可求解。设圆弧槽后退位移大小为x=m(R-x),解得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,处于静止状态。若车长为l,细杆高为h,且位于小车的中点。当玩具蛙最小以多少的水平速度跳出时,能落到桌面上?

答案m

解析玩具蛙跳出时,它和小车组成的系统水平方向不受外力,动量守恒,车将获得反向速度,之后玩具蛙将做平抛运动。

设玩具蛙以速度v跳出时,