新版高中物理1.6反冲现象 火箭（同步练习）（解析版）-【新教材精创】2020-2021学年高中物理新教材同步备课（人教版选择性必修第一册).docVIP

1.6反冲现象火箭

一、选择题

1(多选)设斜向上抛出的物体在通过轨迹的最高点位置时,突然炸裂成质量相等的两块,已知其中一块沿原水平方向做平抛运动,则另一块的运动可能是()

A.反方向的平抛运动

B.斜上抛运动

C.自由落体运动

D.原方向的平抛运动

【答案】ACD

【解析】因为在最高点位置时炸裂成两块,所以在炸裂的瞬间竖直方向的总动量为零,水平方向上的总动量不为零,因为炸裂过程中内力远大于外力(重力),所以可以认为炸裂过程中系统动量守恒,由题可知炸裂后其中一块沿原水平方向做平抛运动,所以另一块在竖直方向上速度为零,在水平方向上的速度不确定,可能向前,可能向后,也可能为零,故选项A、C、D正确。

2.(单选）以速度为20m/s沿水平方向飞行的手榴弹在空中爆炸,炸裂成1kg和0.5kg的两块,其中0.5kg的那块以40m/s的速率沿与原来速度相反的方向运动,此时另一块的速率为()

A.10m/s B.30m/sC.50m/s D.70m/s

【答案】C

【解析】手榴弹在空中爆炸过程中,因爆炸产生的作用力远大于重力,所以在爆炸过程中系统动量守恒,以手榴弹原来的速度方向为正方向,由动量守恒定律得:Mv0=m1v1+m2v2,其中v1=-40m/s,解得v2=50m/s,C正确。

3．（单选）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,空气的反作用力推动火箭

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】火箭的工作原理是反冲运动,火箭燃料燃烧产生的高温高压气体从尾部迅速喷出时,使火箭获得反冲速度,故选B。

4.（单选）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v0时,人从车上以相对于地面大小为v0的速度水平向后跳下。跳离瞬间地面阻力的冲量忽略不计,则车运动的v-t图象正确的为()

【答案】B

【解析】因人跳离车的瞬间地面阻力的冲量忽略不计,故在人跳离车的瞬间人和车组成的系统在水平方向动量守恒,取车前进的方向为正方向,由水平方向动量守恒可得3mv0=-mv0+2mv,可得v=2v0,所以在人跳离车之前,车和人一起做匀减速运动,当速度减至v0时,人跳离车的瞬间,车的速度变为2v0,之后车以该速度为初速度做匀减速运动,故选B。

5.（单选）某人在一辆静止在光滑水平地面上的小车上练习打靶,已知车、人、枪(不包括子弹)及靶的总质量为M,枪内装有n颗子弹,每颗子弹的质量均为m,枪口到靶的距离为L,子弹水平射出枪口时相对于地面的速度为v,在发射后一颗子弹时,前一颗子弹已嵌入靶中,求发射完n颗子弹时,小车后退的距离为()

A.mLm+

C.nmLnm+

【答案】C

【解析】以小车、人连同枪、靶以及枪内的n颗子弹组成的系统为研究的对象,取子弹的速度方向为正方向。当射出一颗子弹时,由系统的动量守恒得:mv-[M+(n-1)m]v=0,设每颗子弹经过时间t打到靶上,则有:vt+vt=L,联立以上两式得:vt=。同理,射完n颗子弹的过程中,每一次发射子弹后,小车后退的距离都相同,所以小车后退的总距离为:s=nvt=,故选C。

6.(多选)如图所示,质量均为M的甲、乙两车静置在光滑的水平面上,两车相距为L。乙车上站立着一个质量为m的人,他通过一条轻绳拉甲车,甲、乙两车最后相接触,以下说法正确的是()

A.甲、乙两车运动中速度之比为

B.甲、乙两车运动中速度之比为

C.甲车移动的距离为L

D.乙车移动的距离为L

【答案】ACD

【解析】本题类似“人船模型”。将甲车、乙车、人看成一个系统,则系统动量守恒,甲、乙两车运动中速度之比等于,A正确,B错误;Mx甲=(M+m)x乙,x甲+x乙=L,解得x甲=L,x乙=L,C、D正确。

7.(多选)如图所示,小车静置于光滑的水平面上,小车的A端固定一个轻质弹簧,B端粘有橡皮泥,小车的质量为M,质量为m的可视为质点的木块C放在小车上,用细绳连接于小车的A端并使弹簧压缩,C到B端的距离为L,开始时小车与C都处于静止状态。当突然烧断细绳,弹簧被释放,使木块C离开弹簧向B端冲去,并跟B端橡皮泥粘在一起,以下说法中正确的是()

A.如果小车内表面光滑,整个系统任何时刻机械能都守恒

B.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v

C.小车向左运动的最大位移为

D.小车向左运动的最大位移为