1.6 反冲现象火箭 同步练习—2021-2022学年高二上学期物理人教版（2019）选择性必修第一册（word含答案）
文档属性
| 名称 | 1.6 反冲现象火箭 同步练习—2021-2022学年高二上学期物理人教版（2019）选择性必修第一册（word含答案） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 553.0KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2021-10-07 22:37:47 | ||
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文档简介
第一章动量守恒定律第六节反冲现象火箭同步练习2021_2022学年高二物理上学期（人教版2019选择性必修第一册）
练习
一、单选题，共10小题
1．一小型火箭在高空绕地球做匀速圆周运动，若其沿运动的正方向抛出一物体P，不计空气阻力，则（ ）
A．火箭一定离开原来轨道运动
B．物体P一定离开原来轨道运动
C．火箭运动半径一定增大
D．物体P运动半径一定减小
2．2021年6月17日9时22分，我国神舟十二号载人飞船发射圆满成功。如图是神舟十二号载人飞船发射瞬间的画面，在火箭点火发射瞬间，质量为m的燃气以大小为的速度从火箭喷口在很短时间内喷出。已知发射前火箭的质量为M，则在燃气喷出后的瞬间，火箭的速度大小为（燃气喷出过程不计重力和空气阻力的影响）（ ）
A．
B．
C．
D．
3．如图所示，光滑水平面上有两个小球、用细绳相连，中间有一根被压缩的轻弹簧，轻弹簧和小球不粘连，两个小球均处于静止状态。剪断细绳后由于弹力作用两小球分别向左、向右运动，已知两小球的质量之比，则弹簧弹开两小球后，下列说法正确的是（ ）
A．两小球的动量之比
B．两小球的动量之比
C．两小球的速度之比
D．两小球的速度之比
4．下列几种运动没有利用反冲的原理的是（ ）
A．乌贼的逃生
B．鸡蛋“破”与“不破”的诀窍
C．
宇航员无绳太空行走
D．气球充气后敞口释放
5．如图所示，我国自行研制的第五代隐形战机“歼-20”以速度水平向右匀速飞行，到达目标地时，将质量为M的导弹自由释放，导弹向后喷出质量为m、对地速率为的燃气，则喷气后导弹的速率为（ ）
A．
B．
C．
D．
6．如图所示，由两段圆弧和两段直轨道平滑连接，组成的封闭轨道固定在水平面上，整个封闭轨道关于O1O2连线所在直线对称，在两小球间压缩一轻弹簧（弹簧与小球不拴连），用细线固定并靠着直轨道静置，不计一切摩擦。已知r2=2r1，m1=2m2=m，现将细线烧断，两小球进入圆弧轨道前弹簧已恢复原长，小球m1进入圆弧轨道时的速度为v，下列说法中正确的是（ ）
A．两球进入圆弧轨道时的动能之比Ek1：Ek2=2：1
B．两球进入圆弧轨道时对轨道的压力之比F1：F2=1：2
C．烧断细绳前，弹簧储存的弹性势能为Ep=mv2
D．两球经过圆弧轨道的时间相同
7．燃放爆竹是我国传统民俗。春节期间，某人斜向上抛出一个爆竹，到最高点时速度大小为v0，方向水平向东，并炸开成质量相等的三块碎片a、b、c，其中碎片a的速度方向水平向东，忽略空气阻力。以下说法正确的是（ ）
A．炸开时，若碎片b的速度方向水平向西，则碎片c的速度方向可能水平向南
B．炸开时，若碎片b的速度为零，则碎片c的速度方向一定水平向西
C．炸开时，若碎片b的速度方向水平向北，则三块碎片一定同时落地
D．炸开时，若碎片a、b的速度等大反向，则碎片c落地时的速率可能等于3v0
8．如图所示，在光滑的水平桌面上有体积相同的两个小球A、B，质量分别为m＝0.1
kg和M＝0.3
kg，两球中间夹着一根压缩的轻弹簧，原来处于静止状态，同时放开A、B球和弹簧，已知A球脱离弹簧时的速度为6
m/s，接着A球进入与水平面相切、半径为0.5
m的竖直面内的光滑半圆形轨道运动，P、Q为半圆形轨道竖直的直径，g取10
m/s2。下列说法不正确的是（ ）
A．弹簧弹开过程，弹力对A的冲量大小大于对B的冲量大小
B．A球脱离弹簧时B球获得的速度大小为2
m/s
C．A球从P点运动到Q点过程中所受合外力的冲量大小为1
N·s
D．若半圆轨道半径改为0.9
m，则A球不能到达Q点
9．如图所示，质量m=30kg的小俊同学站在质量M=150kg的车的一端，车长L=3m，相对于地面静止。若车与地面间的摩擦可以忽略不计，则小俊同学由车的一端走到另一端的过程中，车将（ ）
A．后退0.25m
B．后退0.3m
C．后退0.5m
D．一直匀速后退
10．在图示足够长的光滑水平面上，用质量分别为和的甲、乙两滑块将仅与甲拴接的微型轻弹簧压紧后处于静止状态，乙的右侧有一固定的挡板，现将两滑块由静止释放，当弹簧恢复原长时，甲的速度大小为，此时乙尚未与相撞之后乙与挡板碰撞反弹后，不能再与弹簧发生碰撞。则挡板对乙的冲量的最大值为（ ）
A．
B．
C．
D．
二、多选题，共5小题
11．两个物体质量不同，静止在光滑水平面上，他们中间发生小爆炸后反向滑开，则（ ）
A．爆炸后，质量小的物体速度变化大
B．爆炸后，质量大的物体动量变化大
C．爆炸后，质量小的物体动能变化大
D．爆炸中，质量大的物体加速度大
12．有两个倾角不同、高度相同、质量一样的斜面放在光滑的水平面上，斜面是光滑的，有两个质量大小一样的物块（可看作质点）分别从这两个斜面的顶点由静止滑下，则（ ）
A．物块到达斜面底端时的动量相等
B．物块到达斜面底端时的动能相等
C．物块和斜面（以及地球）组成的系统，机械能守恒
D．物块和斜面组成的系统水平方向上动量守恒
13．一名士兵坐在皮划艇上，士兵（包含装备）和皮划艇的总质量为。士兵用自动步枪在内沿水平方向连续射出5发子弹，每发子弹的质量为，子弹离开枪口时相对枪口的速度为。射击前皮划艇是静止的，不考虑射击过程中水的阻力及总质量的变化。下列说法正确的是（ ）
A．射击过程中士兵和皮划艇组成的系统总动量守恒
B．每射出一颗子弹，皮划艇的速度增大
C．5发子弹射完后，皮划艇的速度大小为
D．射击时士兵受到的反冲作用力大小为
14．如图所示，质量为M的滑块内壁为半径R的半圆弧凹槽，静置于光滑水平面上。质量为m的小球P在A点上方h处以的速度竖直下抛并刚好从A点切入凹槽。小球P下滑至最低点的过程中克服摩擦力做功为W，在最低点对滑块的压力大小为N。重力加速度为g，则下列说法正确的是（ ）
A．小球在凹槽最低点时的速度
B．小球在凹槽最低点时滑块的速度为0
C．小球下滑至最低点的过程中损失的机械能大于W
D．若小球能够从凹槽B点冲出，则一定可以再从B点落回
15．如图所示，载有物资的热气球静止于距水平地面H的高处，现将质量为m的物资以相对地面的速度水平投出，落地时物资与热气球的距离为d。已知投出物资后热气球的总质量为M，所受浮力不变，重力加速度为g，不计阻力，以下判断正确的是（ ）
A．投出物资后热气球做匀加速直线运动
B．投出物资后热气球所受合力大小为
C．
D．
三、填空题，共3小题
16．反冲现象规律：反冲运动中，相互作用力一般较______，满足______。
17．质量为m1，的热气球吊筐中有一质量为m2的人，共同静止在距地面为h的高空中，现从气球上放下一根质量不计的软绳，为使此人沿软绳能安全滑到地面，则软绳长度至少为_________。
18．“五一”小长假，小明到平静的湖面划船游玩，当他站在船尾将船垂直湖岸停下时，船头刚好紧挨湖岸。此时，他发现该船的铭牌上记录着“船长L、空载质量M″两个数据。他灵机一动，想利用这条船验证动量守恒定律。
（1）小明站在静止的船尾时，他和小船组成的系统动量为______；
（2）小明从船尾走到船头站定时，测出船头离岸的距离为s，称得自己的质量为m，若系统的动量守恒，则关系式_______（用M、L、m、s表示）成立:
（3）若水对船的阻力不能忽略，在小明由静止的船尾走向船头的过程中，系统总动量的方向与______________________的运动方向相同（选填“小明”或“船”）。
四、解答题，共2小题
19．点燃“起火”的药捻，“起火”向下喷出气体，同时“起火”飞向高空．结合该实例，回答下列问题：
（1）反冲运动的物体受力有什么特点？
（2）反冲运动过程中系统的动量、机械能有什么变化？
20．2021年6月17日，我国神舟十二号载人飞船把3名航天员送上太空，这3名航天员将成为中国空间站首批“入驻人员”。
（1）设运载火箭和飞船发射前的总质量是M，开始发射一段时间内火箭以对地速度v0向下喷出质量为m的燃料，若不计重力和空气阻力的影响，此时火箭的速度多大？
（2）假设宇航员在空间站做了这样一个实验：长度为L=22cm，质量为m2=0.1kg的木板水平悬空处于静止状态（以空间站为参考系，以下同），将一个质量为m1=0.01kg的虫子（可视为质点）轻轻放在木板的左端，当虫子爬至木板右端时，木板移动的距离是多少？
试卷第1页，共3页
参考答案
1．B
【详解】
若其沿运动方向的正方向射出一物体P,物体P的速度一定增加，所以物体P一定做离心运动，所以物体P一定离开原来的轨道，对于火箭由于不清楚抛出物体P的速度大小，所以不能确定火箭的运动情况，故选B。
2．D
【详解】
以向上为正方向，由动量守恒定律可得
解得
D正确。
故选D。
3．D
【详解】
AB．小球A、B及弹簧，系统在剪断细绳前后动量守恒，根据动量守恒定律有
所以，弹簧弹开两小球后，两小球动量大小之比为
故AB错误；
CD．由于弹簧弹开两小球后动量大小相等，即有
因为
所以可求得
故C错误，D正确。
故选D。
4．B
【详解】
A．乌贼的逃生是利用喷出的水的反冲作用，属于反冲运动，故A不符合题意；
B．鸡蛋“破”与“不破”的诀窍，是增大作用时间，减小作用力，起到缓冲作用。故B符合题意；
C．宇航员无绳太空行走，是利用反冲的原理。故C不符合题意；
D．气球充气后敞口释放，利用喷出的气体的反冲作用而运动的，属于反冲运动，故D不符合题意。
故选B。
5．A
【详解】
设导弹飞行的方向为正方向，由动量守恒定律
解得
故选A。
6．C
【详解】
A．对两球组成的系统，由动量守恒定律可知
解得
两球进入圆弧轨道时的动能之比
选项A错误；
B．根据
可得两球进入圆弧轨道时对轨道的压力之比
选项B错误；
C．烧断细绳前，弹簧储存的弹性势能为
选项C正确；
D．设左边小圆弧所对圆心角为θ，则大圆弧所对圆心角为2π-θ两球经过圆弧轨道的时间之比
选项D错误。
故选C。
7．C
【详解】
到最高点时速度大小为v0，方向水平向东，则总动量向东；
A．炸开时，若碎片b的速度方向水平向西，若碎片c的速度方向水平向南，则违反动量守恒定律，A错误；
B．炸开时，若碎片b的速度为零，根据动量守恒定律，碎片c的速度方向可能水平向东，B错误；
C．三块碎片在竖直方向上均做自由落体运动，一定同时落地，C正确；
D．炸开时，若碎片a、b的速度等大反向，根据动量守恒定律
解得
碎片c落地时速度的水平分量等于3v0，其落地速度一定大于3v0，D错误。
故选C。
8．A
【详解】
A．弹簧弹开两小球的过程，弹力相等，作用时间相同，根据冲量定义可知，弹力对A的冲量大小等于对B的冲量大小，A错误；
B．由动量守恒定律得
mv1＝Mv2
解得A球脱离弹簧时，B球获得的速度大小为
v2＝2
m/s
项B正确；
C．设A球运动到Q点时速度为v，对A球从P点运动到Q点的过程，由机械能守恒定律得
解得
v＝4
m/s
根据动量定理得
I＝mv－（－mv1）＝1
N·s
即A球从P点运动到Q点过程中所受合外力的冲量大小为1
N·s，C正确；
D．若半圆轨道半径改为0.9
m，小球到达Q点的最小速度为
vC＝＝3
m/s
对A球从P点运动到Q点的过程，由机械能守恒定律
解得
小于小球到达Q点的临界速度vC，则A球不能到达Q点，D正确。
故不正确的选
A。
9．C
【详解】
ABC．以人和车为系统，则系统动量守恒，设人的方向为正方向，由动量守恒定律，有
其中x1和x2表示人和车的位移大小，有
解得
由题意，人向前走，车应往后退，AB错误C正确；
D．题中未说明人的运动状态，故小车的运动状态不定，D错误。
故选C。
10．B
【详解】
释放弹簧过程，两滑块组成的系统动量守恒，设向左为正方向，由动量守恒定律得
得
要使乙反弹后不能再与弹簧发生碰撞，碰后最大速度为v甲，设向左为正方向，对乙，由动量定理得
代入数据解得
故选B。
11．AC
【详解】
A．爆炸过程，由系统动量守恒可知，质量大的物体和质量小的物体动量相等，所以质量小的物体速度大，速度变化量大，故A正确；
B．爆炸过程中，质量小的物体与质量大的物体动量相等，最初都是静止状态，所以动量变化量相等，故B错误；
C．爆炸过程中，质量小的物体与质量大的物体动量相等，根据，可知爆炸后，质量小的物体动能大，动能变化量大，故C正确；
D．爆炸中，质量大的物体和质量小的物体所受的力为相互作用力，力大小相等，根据牛顿第二定律可知，质量大的物体，加速度小，故D错误。
故选AC。
12．CD
【详解】
A．物块到达斜面底端时速度的方向不同，则动量不相等，选项A错误；
BCD．物块和斜面（以及地球）组成的系统，只有重力做功，则机械能守恒；物块和斜面组成的系统水平方向上，受合外力为零，则动量守恒，则由能量关系可知
由动量守恒
解得
可知物块到达斜面底端时的动能不相等，选项B错误，CD正确。
故选CD。
13．BD
【详解】
A．不考虑射击过程中水的阻力及总质量的变化，射击过程中士兵、子弹、皮划艇组成的系统总动量守恒，A错误；
B．射击过程系统动量守恒，以子弹的初速度方向为正方向，由动量守恒可知
解得
即每射出一颗子弹，皮划艇的速度增大，B正确；
C．连续射击1s钟过程中，系统动量守恒，以子弹的初速度方向为正方向，则有
解得
C错误；
D．每颗子弹的发射时间为
对子弹，由动量定理可知
解得
由牛顿第三定律可知，枪受到的平均作用力40N，即射击时士兵受到的反冲作用力大小为，D正确。
故选BD。
14．CD
【详解】
A．在最低点时，根据牛顿第二定律，对小球
可得
A错误；
B．小球和滑块在水平方向满足动量守恒，由于在最低点小球的速度不为零，因此滑块的速度也不为零，B错误；
C．小球下滑至最低点的过程中，损失的机械能一部分摩擦生成了热，另一部分转化为滑块的动能，因此损失的机械能大于W，C正确；
D．若小球能够从凹槽B点冲出，由于水平方向动量守恒，则冲出时小球和滑块在水平方向速度均为零，即小球做竖直上抛运动，滑块处于静止状态，因此一定再从B点落回，D正确。
故选CD。
15．BC
【详解】
AB．热气球开始携带物资时处于静止状态，所受合外力为0，初动量为0，水平投出重力为的物资瞬间，满足动量守恒定律
则热气球和物资的动量等大反向，热气球获得水平向左的速度，热气球所受合外力恒为，竖直向上，所以热气球做匀加速曲线运动，A错误，B正确；
CD．热气球和物资的运动示意图如图所示
热气球和物资所受合力大小均为，所以热气球在竖直方向上加速度大小为
物资落地过程所用的时间内，根据解得落地时间为
热气球在竖直方向上运动的位移为
热气球和物资在水平方向均做匀速直线运动，水平位移为
根据勾股定理可知热气球和物资的实际位移为
C正确，D错误。
故选BC。
16．大
动量守恒定律
【详解】
略
17．
【详解】
人与气球组成的系统动量守恒，设气球的速度v1，
人的速度v2，设运动时间为t，以人与气球组成的系统为研究对象，以向上为正方向，由动量守恒得
解得
其中
解得
则软绳至少的长度
18．0
小明
【详解】
（1）[1]小明站在静止的船尾时，他和小船组成的系统动量为0；
（2）[2]小明从船尾走到船头站定时，测出船头离岸的距离为s，称得自己的质量为m，若系统的动量守恒，则
即关系式
成立；
（3）[3]若水对船的阻力不能忽略，则系统受合力方向即为阻力方向，与船运动方向相反，与人运动方向相同，则在小明由静止的船尾走向船头的过程中，系统总动量的方向与小明的运动方向相同。
19．（1）见解析；（2）见解析
【详解】
（1）物体的不同部分受相反的作用力，在内力作用下向相反方向运动．
（2）反冲运动中，相互作用的内力一般情况下远大于外力，所以系统的动量守恒；反冲运动中，由于有其他形式的能转化为机械能，所以系统的机械能增加．
20．（1）；（2）0.02m
【详解】
（1）由动量守恒定律可得
（M-m）v=mv0
则
（2）设虫子运动的加速度为a1，木板运动的加速度为a2，虫子对木板的摩擦力为f，则对木板有
f=m2a2
对虫子有
f=m1a1
则虫子运动的距离为
木板运动的距离为
由几何关系可得
x1+x2=L
联立解得
x2=0.02m
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页
练习
一、单选题，共10小题
1．一小型火箭在高空绕地球做匀速圆周运动，若其沿运动的正方向抛出一物体P，不计空气阻力，则（ ）
A．火箭一定离开原来轨道运动
B．物体P一定离开原来轨道运动
C．火箭运动半径一定增大
D．物体P运动半径一定减小
2．2021年6月17日9时22分，我国神舟十二号载人飞船发射圆满成功。如图是神舟十二号载人飞船发射瞬间的画面，在火箭点火发射瞬间，质量为m的燃气以大小为的速度从火箭喷口在很短时间内喷出。已知发射前火箭的质量为M，则在燃气喷出后的瞬间，火箭的速度大小为（燃气喷出过程不计重力和空气阻力的影响）（ ）
A．
B．
C．
D．
3．如图所示，光滑水平面上有两个小球、用细绳相连，中间有一根被压缩的轻弹簧，轻弹簧和小球不粘连，两个小球均处于静止状态。剪断细绳后由于弹力作用两小球分别向左、向右运动，已知两小球的质量之比，则弹簧弹开两小球后，下列说法正确的是（ ）
A．两小球的动量之比
B．两小球的动量之比
C．两小球的速度之比
D．两小球的速度之比
4．下列几种运动没有利用反冲的原理的是（ ）
A．乌贼的逃生
B．鸡蛋“破”与“不破”的诀窍
C．
宇航员无绳太空行走
D．气球充气后敞口释放
5．如图所示，我国自行研制的第五代隐形战机“歼-20”以速度水平向右匀速飞行，到达目标地时，将质量为M的导弹自由释放，导弹向后喷出质量为m、对地速率为的燃气，则喷气后导弹的速率为（ ）
A．
B．
C．
D．
6．如图所示，由两段圆弧和两段直轨道平滑连接，组成的封闭轨道固定在水平面上，整个封闭轨道关于O1O2连线所在直线对称，在两小球间压缩一轻弹簧（弹簧与小球不拴连），用细线固定并靠着直轨道静置，不计一切摩擦。已知r2=2r1，m1=2m2=m，现将细线烧断，两小球进入圆弧轨道前弹簧已恢复原长，小球m1进入圆弧轨道时的速度为v，下列说法中正确的是（ ）
A．两球进入圆弧轨道时的动能之比Ek1：Ek2=2：1
B．两球进入圆弧轨道时对轨道的压力之比F1：F2=1：2
C．烧断细绳前，弹簧储存的弹性势能为Ep=mv2
D．两球经过圆弧轨道的时间相同
7．燃放爆竹是我国传统民俗。春节期间，某人斜向上抛出一个爆竹，到最高点时速度大小为v0，方向水平向东，并炸开成质量相等的三块碎片a、b、c，其中碎片a的速度方向水平向东，忽略空气阻力。以下说法正确的是（ ）
A．炸开时，若碎片b的速度方向水平向西，则碎片c的速度方向可能水平向南
B．炸开时，若碎片b的速度为零，则碎片c的速度方向一定水平向西
C．炸开时，若碎片b的速度方向水平向北，则三块碎片一定同时落地
D．炸开时，若碎片a、b的速度等大反向，则碎片c落地时的速率可能等于3v0
8．如图所示，在光滑的水平桌面上有体积相同的两个小球A、B，质量分别为m＝0.1
kg和M＝0.3
kg，两球中间夹着一根压缩的轻弹簧，原来处于静止状态，同时放开A、B球和弹簧，已知A球脱离弹簧时的速度为6
m/s，接着A球进入与水平面相切、半径为0.5
m的竖直面内的光滑半圆形轨道运动，P、Q为半圆形轨道竖直的直径，g取10
m/s2。下列说法不正确的是（ ）
A．弹簧弹开过程，弹力对A的冲量大小大于对B的冲量大小
B．A球脱离弹簧时B球获得的速度大小为2
m/s
C．A球从P点运动到Q点过程中所受合外力的冲量大小为1
N·s
D．若半圆轨道半径改为0.9
m，则A球不能到达Q点
9．如图所示，质量m=30kg的小俊同学站在质量M=150kg的车的一端，车长L=3m，相对于地面静止。若车与地面间的摩擦可以忽略不计，则小俊同学由车的一端走到另一端的过程中，车将（ ）
A．后退0.25m
B．后退0.3m
C．后退0.5m
D．一直匀速后退
10．在图示足够长的光滑水平面上，用质量分别为和的甲、乙两滑块将仅与甲拴接的微型轻弹簧压紧后处于静止状态，乙的右侧有一固定的挡板，现将两滑块由静止释放，当弹簧恢复原长时，甲的速度大小为，此时乙尚未与相撞之后乙与挡板碰撞反弹后，不能再与弹簧发生碰撞。则挡板对乙的冲量的最大值为（ ）
A．
B．
C．
D．
二、多选题，共5小题
11．两个物体质量不同，静止在光滑水平面上，他们中间发生小爆炸后反向滑开，则（ ）
A．爆炸后，质量小的物体速度变化大
B．爆炸后，质量大的物体动量变化大
C．爆炸后，质量小的物体动能变化大
D．爆炸中，质量大的物体加速度大
12．有两个倾角不同、高度相同、质量一样的斜面放在光滑的水平面上，斜面是光滑的，有两个质量大小一样的物块（可看作质点）分别从这两个斜面的顶点由静止滑下，则（ ）
A．物块到达斜面底端时的动量相等
B．物块到达斜面底端时的动能相等
C．物块和斜面（以及地球）组成的系统，机械能守恒
D．物块和斜面组成的系统水平方向上动量守恒
13．一名士兵坐在皮划艇上，士兵（包含装备）和皮划艇的总质量为。士兵用自动步枪在内沿水平方向连续射出5发子弹，每发子弹的质量为，子弹离开枪口时相对枪口的速度为。射击前皮划艇是静止的，不考虑射击过程中水的阻力及总质量的变化。下列说法正确的是（ ）
A．射击过程中士兵和皮划艇组成的系统总动量守恒
B．每射出一颗子弹，皮划艇的速度增大
C．5发子弹射完后，皮划艇的速度大小为
D．射击时士兵受到的反冲作用力大小为
14．如图所示，质量为M的滑块内壁为半径R的半圆弧凹槽，静置于光滑水平面上。质量为m的小球P在A点上方h处以的速度竖直下抛并刚好从A点切入凹槽。小球P下滑至最低点的过程中克服摩擦力做功为W，在最低点对滑块的压力大小为N。重力加速度为g，则下列说法正确的是（ ）
A．小球在凹槽最低点时的速度
B．小球在凹槽最低点时滑块的速度为0
C．小球下滑至最低点的过程中损失的机械能大于W
D．若小球能够从凹槽B点冲出，则一定可以再从B点落回
15．如图所示，载有物资的热气球静止于距水平地面H的高处，现将质量为m的物资以相对地面的速度水平投出，落地时物资与热气球的距离为d。已知投出物资后热气球的总质量为M，所受浮力不变，重力加速度为g，不计阻力，以下判断正确的是（ ）
A．投出物资后热气球做匀加速直线运动
B．投出物资后热气球所受合力大小为
C．
D．
三、填空题，共3小题
16．反冲现象规律：反冲运动中，相互作用力一般较______，满足______。
17．质量为m1，的热气球吊筐中有一质量为m2的人，共同静止在距地面为h的高空中，现从气球上放下一根质量不计的软绳，为使此人沿软绳能安全滑到地面，则软绳长度至少为_________。
18．“五一”小长假，小明到平静的湖面划船游玩，当他站在船尾将船垂直湖岸停下时，船头刚好紧挨湖岸。此时，他发现该船的铭牌上记录着“船长L、空载质量M″两个数据。他灵机一动，想利用这条船验证动量守恒定律。
（1）小明站在静止的船尾时，他和小船组成的系统动量为______；
（2）小明从船尾走到船头站定时，测出船头离岸的距离为s，称得自己的质量为m，若系统的动量守恒，则关系式_______（用M、L、m、s表示）成立:
（3）若水对船的阻力不能忽略，在小明由静止的船尾走向船头的过程中，系统总动量的方向与______________________的运动方向相同（选填“小明”或“船”）。
四、解答题，共2小题
19．点燃“起火”的药捻，“起火”向下喷出气体，同时“起火”飞向高空．结合该实例，回答下列问题：
（1）反冲运动的物体受力有什么特点？
（2）反冲运动过程中系统的动量、机械能有什么变化？
20．2021年6月17日，我国神舟十二号载人飞船把3名航天员送上太空，这3名航天员将成为中国空间站首批“入驻人员”。
（1）设运载火箭和飞船发射前的总质量是M，开始发射一段时间内火箭以对地速度v0向下喷出质量为m的燃料，若不计重力和空气阻力的影响，此时火箭的速度多大？
（2）假设宇航员在空间站做了这样一个实验：长度为L=22cm，质量为m2=0.1kg的木板水平悬空处于静止状态（以空间站为参考系，以下同），将一个质量为m1=0.01kg的虫子（可视为质点）轻轻放在木板的左端，当虫子爬至木板右端时，木板移动的距离是多少？
试卷第1页，共3页
参考答案
1．B
【详解】
若其沿运动方向的正方向射出一物体P,物体P的速度一定增加，所以物体P一定做离心运动，所以物体P一定离开原来的轨道，对于火箭由于不清楚抛出物体P的速度大小，所以不能确定火箭的运动情况，故选B。
2．D
【详解】
以向上为正方向，由动量守恒定律可得
解得
D正确。
故选D。
3．D
【详解】
AB．小球A、B及弹簧，系统在剪断细绳前后动量守恒，根据动量守恒定律有
所以，弹簧弹开两小球后，两小球动量大小之比为
故AB错误；
CD．由于弹簧弹开两小球后动量大小相等，即有
因为
所以可求得
故C错误，D正确。
故选D。
4．B
【详解】
A．乌贼的逃生是利用喷出的水的反冲作用，属于反冲运动，故A不符合题意；
B．鸡蛋“破”与“不破”的诀窍，是增大作用时间，减小作用力，起到缓冲作用。故B符合题意；
C．宇航员无绳太空行走，是利用反冲的原理。故C不符合题意；
D．气球充气后敞口释放，利用喷出的气体的反冲作用而运动的，属于反冲运动，故D不符合题意。
故选B。
5．A
【详解】
设导弹飞行的方向为正方向，由动量守恒定律
解得
故选A。
6．C
【详解】
A．对两球组成的系统，由动量守恒定律可知
解得
两球进入圆弧轨道时的动能之比
选项A错误；
B．根据
可得两球进入圆弧轨道时对轨道的压力之比
选项B错误；
C．烧断细绳前，弹簧储存的弹性势能为
选项C正确；
D．设左边小圆弧所对圆心角为θ，则大圆弧所对圆心角为2π-θ两球经过圆弧轨道的时间之比
选项D错误。
故选C。
7．C
【详解】
到最高点时速度大小为v0，方向水平向东，则总动量向东；
A．炸开时，若碎片b的速度方向水平向西，若碎片c的速度方向水平向南，则违反动量守恒定律，A错误；
B．炸开时，若碎片b的速度为零，根据动量守恒定律，碎片c的速度方向可能水平向东，B错误；
C．三块碎片在竖直方向上均做自由落体运动，一定同时落地，C正确；
D．炸开时，若碎片a、b的速度等大反向，根据动量守恒定律
解得
碎片c落地时速度的水平分量等于3v0，其落地速度一定大于3v0，D错误。
故选C。
8．A
【详解】
A．弹簧弹开两小球的过程，弹力相等，作用时间相同，根据冲量定义可知，弹力对A的冲量大小等于对B的冲量大小，A错误；
B．由动量守恒定律得
mv1＝Mv2
解得A球脱离弹簧时，B球获得的速度大小为
v2＝2
m/s
项B正确；
C．设A球运动到Q点时速度为v，对A球从P点运动到Q点的过程，由机械能守恒定律得
解得
v＝4
m/s
根据动量定理得
I＝mv－（－mv1）＝1
N·s
即A球从P点运动到Q点过程中所受合外力的冲量大小为1
N·s，C正确；
D．若半圆轨道半径改为0.9
m，小球到达Q点的最小速度为
vC＝＝3
m/s
对A球从P点运动到Q点的过程，由机械能守恒定律
解得
小于小球到达Q点的临界速度vC，则A球不能到达Q点，D正确。
故不正确的选
A。
9．C
【详解】
ABC．以人和车为系统，则系统动量守恒，设人的方向为正方向，由动量守恒定律，有
其中x1和x2表示人和车的位移大小，有
解得
由题意，人向前走，车应往后退，AB错误C正确；
D．题中未说明人的运动状态，故小车的运动状态不定，D错误。
故选C。
10．B
【详解】
释放弹簧过程，两滑块组成的系统动量守恒，设向左为正方向，由动量守恒定律得
得
要使乙反弹后不能再与弹簧发生碰撞，碰后最大速度为v甲，设向左为正方向，对乙，由动量定理得
代入数据解得
故选B。
11．AC
【详解】
A．爆炸过程，由系统动量守恒可知，质量大的物体和质量小的物体动量相等，所以质量小的物体速度大，速度变化量大，故A正确；
B．爆炸过程中，质量小的物体与质量大的物体动量相等，最初都是静止状态，所以动量变化量相等，故B错误；
C．爆炸过程中，质量小的物体与质量大的物体动量相等，根据，可知爆炸后，质量小的物体动能大，动能变化量大，故C正确；
D．爆炸中，质量大的物体和质量小的物体所受的力为相互作用力，力大小相等，根据牛顿第二定律可知，质量大的物体，加速度小，故D错误。
故选AC。
12．CD
【详解】
A．物块到达斜面底端时速度的方向不同，则动量不相等，选项A错误；
BCD．物块和斜面（以及地球）组成的系统，只有重力做功，则机械能守恒；物块和斜面组成的系统水平方向上，受合外力为零，则动量守恒，则由能量关系可知
由动量守恒
解得
可知物块到达斜面底端时的动能不相等，选项B错误，CD正确。
故选CD。
13．BD
【详解】
A．不考虑射击过程中水的阻力及总质量的变化，射击过程中士兵、子弹、皮划艇组成的系统总动量守恒，A错误；
B．射击过程系统动量守恒，以子弹的初速度方向为正方向，由动量守恒可知
解得
即每射出一颗子弹，皮划艇的速度增大，B正确；
C．连续射击1s钟过程中，系统动量守恒，以子弹的初速度方向为正方向，则有
解得
C错误；
D．每颗子弹的发射时间为
对子弹，由动量定理可知
解得
由牛顿第三定律可知，枪受到的平均作用力40N，即射击时士兵受到的反冲作用力大小为，D正确。
故选BD。
14．CD
【详解】
A．在最低点时，根据牛顿第二定律，对小球
可得
A错误；
B．小球和滑块在水平方向满足动量守恒，由于在最低点小球的速度不为零，因此滑块的速度也不为零，B错误；
C．小球下滑至最低点的过程中，损失的机械能一部分摩擦生成了热，另一部分转化为滑块的动能，因此损失的机械能大于W，C正确；
D．若小球能够从凹槽B点冲出，由于水平方向动量守恒，则冲出时小球和滑块在水平方向速度均为零，即小球做竖直上抛运动，滑块处于静止状态，因此一定再从B点落回，D正确。
故选CD。
15．BC
【详解】
AB．热气球开始携带物资时处于静止状态，所受合外力为0，初动量为0，水平投出重力为的物资瞬间，满足动量守恒定律
则热气球和物资的动量等大反向，热气球获得水平向左的速度，热气球所受合外力恒为，竖直向上，所以热气球做匀加速曲线运动，A错误，B正确；
CD．热气球和物资的运动示意图如图所示
热气球和物资所受合力大小均为，所以热气球在竖直方向上加速度大小为
物资落地过程所用的时间内，根据解得落地时间为
热气球在竖直方向上运动的位移为
热气球和物资在水平方向均做匀速直线运动，水平位移为
根据勾股定理可知热气球和物资的实际位移为
C正确，D错误。
故选BC。
16．大
动量守恒定律
【详解】
略
17．
【详解】
人与气球组成的系统动量守恒，设气球的速度v1，
人的速度v2，设运动时间为t，以人与气球组成的系统为研究对象，以向上为正方向，由动量守恒得
解得
其中
解得
则软绳至少的长度
18．0
小明
【详解】
（1）[1]小明站在静止的船尾时，他和小船组成的系统动量为0；
（2）[2]小明从船尾走到船头站定时，测出船头离岸的距离为s，称得自己的质量为m，若系统的动量守恒，则
即关系式
成立；
（3）[3]若水对船的阻力不能忽略，则系统受合力方向即为阻力方向，与船运动方向相反，与人运动方向相同，则在小明由静止的船尾走向船头的过程中，系统总动量的方向与小明的运动方向相同。
19．（1）见解析；（2）见解析
【详解】
（1）物体的不同部分受相反的作用力，在内力作用下向相反方向运动．
（2）反冲运动中，相互作用的内力一般情况下远大于外力，所以系统的动量守恒；反冲运动中，由于有其他形式的能转化为机械能，所以系统的机械能增加．
20．（1）；（2）0.02m
【详解】
（1）由动量守恒定律可得
（M-m）v=mv0
则
（2）设虫子运动的加速度为a1，木板运动的加速度为a2，虫子对木板的摩擦力为f，则对木板有
f=m2a2
对虫子有
f=m1a1
则虫子运动的距离为
木板运动的距离为
由几何关系可得
x1+x2=L
联立解得
x2=0.02m
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