1.6 反冲现象火箭 课后练习—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 课后练习—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 | 736.6KB | ||
| 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 23:03:16 | ||
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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课后练习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．下列物体运动的原理与运载火箭发射升空的原理最为相似的是（ ）
A．爆竹飞上天空
B．运动员跳高
C．地球绕太阳运动
D．离弦之箭
2．一枚质量为的烟花弹获得动能后，从地面竖直升空，当烟花弹上升到最大高度时，弹中火药爆炸将烟花弹炸成质量分别为和的、两部分，，此时两部分获得的动能之和为烟花弹初动能的两倍，且初始均沿水平方向运动。设爆炸时间极短，重力加速度大小为，不计空气阻力和火药的质量，、两部分落地的水平位移大小分别为和，则（ ）
A．、两部分落地时的速度大小之比为
B．、两部分落地时的动能之比为
C．水平位移大小之比为
D．、两部分落地点的间距为烟花弹上升的最大高度的4倍
3．如图所示，甲、乙两车的质量均为M，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
D．乙车移动的距离为
4．一人静止于光滑的水平冰面上，现欲离开冰面，下列方法中可靠的是（ ）
A．向后踢腿
B．向后甩手
C．脱下衣服或鞋子水平抛出
D．脱下衣服或鞋子竖直向上抛出
5．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）（ ）
A．1.5m
B．1.2m
C．1.34m
D．1.1m
6．如图所示，质量为m的人立于平板车上，人与车的总质量为M，人与车以速度v1在光滑水平面上向东运动。当此人相对于车以速度v2竖直跳起时，车的速度变为（ ）
A．向东
B．向东
C． 向东
D．v1 向东
7．如图所示，足够长的传送带AB以速度逆时针转动，与水平面夹角为θ=37°，下端与足够长的光滑水平轨道BC平滑连接，CO高度h=1.25m，滑块1、2用细线拴在一起静止在水平轨道BC上，中间有一被压缩的轻质弹簧（1、2与弹簧不相连）。剪断细线后弹簧恢复原长，滑块1离开桌面落到地面距离O点x=2m的位置。已知滑块与传送带之间的动摩擦因数，滑块1、2质量分别为kg、kg。若滑块经过B点时没有能量损失，重力加速度。下列说法正确的是（ ）
A．滑块1离开桌面时的速度大小2.0m/s
B．弹簧压缩时储存的弹性势能12J
C．滑块2在传送带上滑过程中，传送带痕迹长度0.6m
D．滑块2在传送带上运动的时间0.5s
8．如图所示，小车静止于水平面上，A端固定一个轻质弹簧，B端粘有橡皮泥，小车质量为M。质量为m的木块C放在小车上，用细线将木块连接于小车的A端并使弹簧压缩。开始时小车与木块C都处于静止状态，C、B间距为L。现烧断细线，弹簧被释放，使木块离开弹簧向B端滑去，并跟B端橡皮泥粘在一起。所有摩擦均不计，对整个过程，以下说法正确的是（ ）
A．整个系统的机械能和动量都守恒
B．木块的速度最大时小车的速度一定最小
C．小车向左运动的最大位移等于
D．最终小车与木块速度都为零
9．如图，质量为M的小船在静止水面上以速率v0向右匀速行驶，一质量为m的救生员站在船尾，相对小船静止。若救生员以相对水面速率v水平向左跃入水中，则救生员跃出后小船的速率为（
）
A．
B．
C．
D．
10．一个质量为的小型炸弹自水平地面朝右上方射出，在最高点以水平向右的速度飞行时，突然爆炸为质量相等的甲、乙、丙三块弹片，如图所示。爆炸之后乙自静止自由下落，丙沿原路径回到原射出点。若忽略空气阻力，则下列说法正确的是（ ）
A．爆炸后乙落地的时间最长
B．爆炸后甲落地的时间最长
C．甲、丙落地点到乙落地点的距离比为
D．爆炸过程释放的化学能为
二、多选题，共5小题
11．如图所示，光滑的地面上放置一辆小车，开始时小车保持静止，某一时刻，车上的人将一木箱向右推出（人与车无相对运动），木箱撞击小车右侧竖直挡板后不再弹回，则下列选项正确的是（ ）
A．如果木块与小车之间无摩擦，最终小车将保持静止，如果有摩擦，则小车向右运动
B．无论木块与小车之间有无摩擦，最终小车都将静止
C．如果木块与小车之间无摩擦，最终小车将停在初始位置
D．如果木块与小车之间无摩擦，最终小车将停在初始位置的左侧
12．两个小木块A和B（均可视为质点）中间夹着一水平轻质弹簧，用细线（未画出）拴在一起，放在光滑的水平桌面上，烧断细线后，木块A、B分别向左、右方向运动，离开桌面后均做平抛运动（离开桌面前两木块已和弹簧分离），落地点与桌面边缘的水平距离分别为lA＝1
m，lB＝2
m，如图所示，则下列说法正确的是（ ）
A．木块A、B离开弹簧时的速度大小之比vA∶vB＝1∶2
B．木块A、B的质量之比mA∶mB＝2∶1
C．木块A、B离开弹簧时的动能之比EkA∶EkB＝1∶2
D．弹簧对木块A、B的作用力大小之比FA∶FB＝1∶2
13．如图所示，质量、半径、内壁粗糙程度一致的半圆槽静置于光滑的水平地面上。现将一质量的小球（可视为质点）自左侧槽口A点的正上方处由静止释放，小球下落后自A点进入槽内，然后从C点离开。已知小球第一次滑至半圆槽的最低点B时，小球的速度大小为4，重力加速度，不计空气阻力，则小球第一次在半圆槽内向右滑动的过程中，下列说法正确的是（ ）
A．小球从A点到B点的过程中，小球对半圆槽的作用力对槽所做总功为正
B．小球从A点到B点的过程中，小球与半圆槽组成的系统增加的内能为7J
C．小球从A点到C点的过程中，半圆槽的位移为
D．小球从C点飞出后做斜抛运动
14．如图所示，两物体处于静止状态，它们的质量m1=2m2，它们与水平面间的动摩擦因数为μ2=2μ1，开始它们之间被细绳连接，并夹一压缩状态的轻质弹簧。当烧断细线后，两物体脱离弹簧时的速度均不为零，则下列结论正确的是（ ）
A．两物体脱离弹簧时速率最大
B．两物体脱离弹簧时v1与v2之比为1：2
C．两物体的速率同时达到最大值
D．两物体在弹开后同时达到静止
15．如图所示，甲、乙两车的质量均为M，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、乙两车运动中动量大小之比为
B．甲、乙两车运动中速度之比为
C．甲车移动的距离为
D．乙车移动的距离为
三、填空题，共3小题
16．如图所示，气球吊着A、B两个重物以速度v匀速上升，已知A与气球
的总质量为m1，B的质量为m2，且m1>m2．某时刻A、B间细线断裂，当气球的速度增大为2v时，B的速度大为_______，方向_______．（不计空气阻力）
17．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粗略测定它的质量，
他进行了如下操作：首先将船挨着码头自由停泊，然后他从船尾走到船头后停下，用卷尺测出船头离岸的距
离
d，然后用卷尺测出船长
L.已知他自身的质量为
m，（忽略水的阻力）则渔船的质量为________________
18．一个质量为50kg的人，站立在静止于平静水面上的质量为400kg船上，现船上人以相对水面2m/s的水平速度跳向岸，不计水的阻力。则船以________m/s的速度后退，若该人竖直向上跳起，则人船系统动量不守恒的原因是：_____________________。
四、解答题，共2小题
19．为安全着陆火星，质量为240kg的探测器先向下喷气，使其短时悬停在距火星表面高度100m处。已知火星表面重力加速度g火=3.7m/s2，不计一切阻力，忽略探测器的质量变化。
（1）若悬停时发动机相对火星表面喷气速度为3.7km/s，求每秒喷出气体的质量；
（2）为使探测器获得水平方向大小为0.1m/s的速度，需将12g气体以多大速度沿水平方向喷出 并计算此次喷气发动机至少做了多少功
20．光滑水平地面上有A、B物块，两物间用细线拴接，夹在它们中间的弹簧处于压缩状态（弹簧与A系在一起，与B仅接触）。现将细绳烧断，A向左运动，并与左侧的竖直挡板碰撞后原速反弹；B被弹开后与右侧的物块C发生碰撞，碰前速度为3m/s，碰撞后粘连在一起。已知B、C质量均为2kg。
（1）若A的质量为3kg，求烧断细绳前瞬间弹簧的弹性势能；
（2）若要使烧断细绳后A、B不再相碰，求A的质量范围？
试卷第1页，共3页
参考答案
1．A
【详解】
A．运载火箭发射升空是运用动量守恒定律，利用反冲现象而实现的，爆竹飞上天空也是利用了反冲现象，所以A正确；
B．运动员跳高是利用动能转化为重力势能，所以B错误；
C．地球绕太阳运动是利用万有引力提供向心力，所以C错误；
D．离弦之箭中“离弦之箭”是由于物体具有惯性，所以D错误；
故选A。
2．B
【详解】
AB．设烟花弹的初速度为，上升的最大高度为，发生爆炸瞬间，、两部分在水平方向动量守恒，则有
由题意可得
联立解得
且速度均沿水平方向，接着和分别以、向相反方向做平抛运动，到达地面过程中机械能守恒，设、落地时速度大小分别为、，则对有
对有
联立解得
所以
故A项错误，B项正确。
CD．设、在最高处爆炸后在空中做平抛运动的时间为，则有
联立解得
故
和落地点相距的距离为
为烟花弹上升的最大高度的6倍，故CD项错误。
故选B。
3．A
【详解】
AB．甲、乙和两车组成的系统合外力为零，系统的动量守恒，取向右为正方向，由动量守恒定律得
可得甲、乙两车运动中速度之比为
故A正确，B错误；
CD．设甲车和乙车移动的距离分别为s1和s2，则有
又
联立解得
故CD错误。
故选A。
4．C
【详解】
AB．以人作为整体为研究对象，向后踢腿或手臂向前甩，人整体的总动量为0，不会运动起来，故AB错误；
C．把人和外衣视为一整体，这个整体动量为0，人给外衣或鞋子一个速度，动量总量不变，所以人也可以有一个反向的速度，可以离开冰面，故C正确；
D．把人和外衣视为一整体，这个整体动量为0，人给外衣或鞋子一个竖直方向的速度，水平动量总量仍然等于0，所以人仍然静止，不可以离开冰面，故D错误；
故选C。
5．C
【详解】
若船用缆绳固定时，有
若撤去缆绳，有
由动量守恒可得
两次人消耗的能量相等，则动能不变，有
联立解得
船离岸的距离为
所以C正确；ABD错误；
故选C。
6．D
【详解】
人和车在水平方向上动量守恒，当人竖直跳起时，人和车之间的相互作用在竖直方向上，在水平方向上的仍然动量守恒，水平方向的速度不发生变化，所以车的速度仍然为v1，方向向东，所以D正确；ABC错误；
故选D。
7．B
【详解】
A．滑块1离开桌面做平抛运动，由
，
解得滑块1离开桌面时的速度
选项A错误；
B．水平轨道BC光滑，剪断细线后弹簧恢复原长过程中，滑块1、2动量守恒，滑块1、2和弹簧机械能守恒，则
，
解得弹簧压缩时储存的弹性势能
选项B正确；
C．滑块2上滑时，沿传动带斜面方向，受到重力沿斜面向下的分力、沿传动带斜面向下的摩擦力，有
则滑块2上滑的时间
滑块2在传送带上滑的位移大小为
传送带运动的位移大小为
滑块2在传送带上滑过程中，传送带痕迹长度
选项C错误；
C．滑块2开始下滑加速度仍为，由于传动带速度大于，则滑块下滑的过程是上滑的逆过程，下滑的到传动带底端时速度为，下滑需要时间为。故滑块2在传送带上运动的时间为
选项D错误。
故选B。
8．D
【详解】
A．整个过程中系统所受合外力始终为零，所以动量守恒，但木块C与B端碰撞后被橡皮泥粘住，属于非弹性碰撞，会损失机械能，所以系统机械能不守恒，故A错误；
B．从细线烧断到C与B碰撞前瞬间的过程中，根据动量守恒定律可知任意时刻小车的速度大小v车和木块C的速度大小vC满足
所以当木块的速度最大时，小车的速度也达到最大，故B错误；
C．根据B项分析可知，从细线烧断到C与B碰撞前瞬间的过程中，木块C和小车的平均速度大小满足
设从细线烧断后经时间t，C与B碰撞，这段时间内C和小车的位移大小分别为
二者的相对位移大小为
解得小车向左运动的最大位移为
故C错误；
D．根据动量守恒定律可知，整个系统的末动量一定等于初动量，所以最终小车与木块速度都为零，故D正确。
故选D。
9．C
【详解】
小船和救生员组成的系统动量守恒，取水平向右为正方向，有
(M
+
m)v0
=
m(
-
v)
+
Mv′
解得
v′
=
v0
+
(v0
+
v)
故选C。
10．D
【详解】
AB．爆炸后甲、乙和丙三块弹片在竖直方向上都做自由落体运动，所以落地的时间相等，AB错误；
C．丙沿原路径回到原射出点，所以丙的速度为，取向右为正，根据动量守恒
解得甲的速度为
根据水平位移
x=vt
由于两者下落的时间相同，故甲、丙落地点到乙落地点O的距离比为，C错误；
D．爆炸过程释放的化学能为
D正确。
故选D。
11．BD
【详解】
AB．因为整个系统处在光滑的水平地面上，所以系统动量守恒，开始时整个系统的动量为零，所以，最终整个系统的动量也会是零，故A错误，B正确；
CD．当木块与小车之间无摩擦时，由于小球向右运动，因为系统动量守恒，所有小车就会向左运动，最后木块会与车右侧的挡板碰撞，然后不再弹回，则此时小车与小球处于静止状态，最终小车将停在初始位置的左侧，故C错误，D正确。
故选BD。
12．ABC
【详解】
A．A、B两木块离开桌面后做平抛运动，由平抛运动规律
，
可得
则木块A、B离开弹簧时的速度大小之比为
所以A正确；
B．以向左为正方向，根据动量守恒定律得
mAvA－mBvB＝0
因此
所以B正确；
C．木块A、B离开弹簧时的动能之比为
所以C正确；
D．弹簧对木块A、B的作用力大小之比
所以D错误；
故选ABC。
13．AC
【详解】
A．小球在半圆槽内滑动的过程中，系统水平方向合力为0，水平方向动量守恒，水平方向总动量为0。小球在半圆槽最低点时，根据水平动量守恒得
故半圆槽的速度为
从释放到最低点过程，小球对半圆槽的作用力对槽所做总功为正，有
A正确；
B．根据系统能量守恒得
故系统增加的内能
B错误；
C．小球从A点进入，C点飞出这一过程，水平方向类似于人船模型，有
故半圆槽的位移
C正确；
D．小球从C点飞出瞬间，小球和半圆槽的水平速度都为0，小球做竖直上抛运动，D错误。
故选AC。
14．BCD
【详解】
A．当弹簧弹力与摩擦力平衡时，物体合力为零，速率最大，A错误；
B．以两物体为系统，因为两物体受到的摩擦力大小相等，方向相反，所以系统动量守恒，则有
解得
B正确；
C．因为两物体受到的摩擦力大小一样，弹簧对两物体的弹力大小一样，所以两物体同时合外力为零，即同时速率最大，C正确；
D．弹开后，根据动量定理得
即
所以有
D正确。
故选BCD。
15．AC
【详解】
AB．人和两车组成的系统合外力为零，系统的动量守恒，取向右为正方向，由动量守恒定律得
可得，甲、乙两车运动中动量大小之比为
甲、乙两车运动中速度之比为
故A正确B错误；
CD．两车运动时间相同，根据动量守恒有
解得甲车移动的距离
乙车移动的距离
故C正确D
错误。
故选AC。
16．
竖直向下
【解析】
【详解】
[1]规定向上为正方向，根据动量守恒定律得：
（m1+m2）v=m1 2v+m2v′
解得：
[2]因为m1＞m2．所以v′为负值，可知方向竖直向下，
17．
【详解】
[1]设人走动时船的速度大小为v，人的速度大小为v′，人从船尾走到船头所用时间为t。取船的速度为正方向。
根据动量守恒定律得：
Mv-mv′=0
解得，船的质量：
18．0.25
在该过程中人船系统所受合外力不为零
【详解】
[1]由于不计水的阻力，人和船组成的系统水平方向动量守恒，以人前进方向为正，所以有
解得
[2]若人向上跳起，人船系统在竖直方向上合外力不为零，故其动量不守恒。
19．（1）；（2），
【详解】
（1）悬停时发动机对喷出气体的作用力
对于喷出气体
解得
（2）根据动量守恒
解得
对喷气发动机做的功
20．（1）15J；（2）
【详解】
（1）若A的质量为3kg，则根据动量守恒有
根据机械能守恒有
代入数据联立解得，烧断细绳前瞬间弹簧的弹性势能为
（2）B物块与右侧的物块C发生碰撞，根据动量守恒有
物块A、B被弹开，由动量守恒有
根据题意，要使烧断细绳后A、B不再相碰，则有
代入数据联立解得
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．下列物体运动的原理与运载火箭发射升空的原理最为相似的是（ ）
A．爆竹飞上天空
B．运动员跳高
C．地球绕太阳运动
D．离弦之箭
2．一枚质量为的烟花弹获得动能后，从地面竖直升空，当烟花弹上升到最大高度时，弹中火药爆炸将烟花弹炸成质量分别为和的、两部分，，此时两部分获得的动能之和为烟花弹初动能的两倍，且初始均沿水平方向运动。设爆炸时间极短，重力加速度大小为，不计空气阻力和火药的质量，、两部分落地的水平位移大小分别为和，则（ ）
A．、两部分落地时的速度大小之比为
B．、两部分落地时的动能之比为
C．水平位移大小之比为
D．、两部分落地点的间距为烟花弹上升的最大高度的4倍
3．如图所示，甲、乙两车的质量均为M，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
D．乙车移动的距离为
4．一人静止于光滑的水平冰面上，现欲离开冰面，下列方法中可靠的是（ ）
A．向后踢腿
B．向后甩手
C．脱下衣服或鞋子水平抛出
D．脱下衣服或鞋子竖直向上抛出
5．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）（ ）
A．1.5m
B．1.2m
C．1.34m
D．1.1m
6．如图所示，质量为m的人立于平板车上，人与车的总质量为M，人与车以速度v1在光滑水平面上向东运动。当此人相对于车以速度v2竖直跳起时，车的速度变为（ ）
A．向东
B．向东
C． 向东
D．v1 向东
7．如图所示，足够长的传送带AB以速度逆时针转动，与水平面夹角为θ=37°，下端与足够长的光滑水平轨道BC平滑连接，CO高度h=1.25m，滑块1、2用细线拴在一起静止在水平轨道BC上，中间有一被压缩的轻质弹簧（1、2与弹簧不相连）。剪断细线后弹簧恢复原长，滑块1离开桌面落到地面距离O点x=2m的位置。已知滑块与传送带之间的动摩擦因数，滑块1、2质量分别为kg、kg。若滑块经过B点时没有能量损失，重力加速度。下列说法正确的是（ ）
A．滑块1离开桌面时的速度大小2.0m/s
B．弹簧压缩时储存的弹性势能12J
C．滑块2在传送带上滑过程中，传送带痕迹长度0.6m
D．滑块2在传送带上运动的时间0.5s
8．如图所示，小车静止于水平面上，A端固定一个轻质弹簧，B端粘有橡皮泥，小车质量为M。质量为m的木块C放在小车上，用细线将木块连接于小车的A端并使弹簧压缩。开始时小车与木块C都处于静止状态，C、B间距为L。现烧断细线，弹簧被释放，使木块离开弹簧向B端滑去，并跟B端橡皮泥粘在一起。所有摩擦均不计，对整个过程，以下说法正确的是（ ）
A．整个系统的机械能和动量都守恒
B．木块的速度最大时小车的速度一定最小
C．小车向左运动的最大位移等于
D．最终小车与木块速度都为零
9．如图，质量为M的小船在静止水面上以速率v0向右匀速行驶，一质量为m的救生员站在船尾，相对小船静止。若救生员以相对水面速率v水平向左跃入水中，则救生员跃出后小船的速率为（
）
A．
B．
C．
D．
10．一个质量为的小型炸弹自水平地面朝右上方射出，在最高点以水平向右的速度飞行时，突然爆炸为质量相等的甲、乙、丙三块弹片，如图所示。爆炸之后乙自静止自由下落，丙沿原路径回到原射出点。若忽略空气阻力，则下列说法正确的是（ ）
A．爆炸后乙落地的时间最长
B．爆炸后甲落地的时间最长
C．甲、丙落地点到乙落地点的距离比为
D．爆炸过程释放的化学能为
二、多选题，共5小题
11．如图所示，光滑的地面上放置一辆小车，开始时小车保持静止，某一时刻，车上的人将一木箱向右推出（人与车无相对运动），木箱撞击小车右侧竖直挡板后不再弹回，则下列选项正确的是（ ）
A．如果木块与小车之间无摩擦，最终小车将保持静止，如果有摩擦，则小车向右运动
B．无论木块与小车之间有无摩擦，最终小车都将静止
C．如果木块与小车之间无摩擦，最终小车将停在初始位置
D．如果木块与小车之间无摩擦，最终小车将停在初始位置的左侧
12．两个小木块A和B（均可视为质点）中间夹着一水平轻质弹簧，用细线（未画出）拴在一起，放在光滑的水平桌面上，烧断细线后，木块A、B分别向左、右方向运动，离开桌面后均做平抛运动（离开桌面前两木块已和弹簧分离），落地点与桌面边缘的水平距离分别为lA＝1
m，lB＝2
m，如图所示，则下列说法正确的是（ ）
A．木块A、B离开弹簧时的速度大小之比vA∶vB＝1∶2
B．木块A、B的质量之比mA∶mB＝2∶1
C．木块A、B离开弹簧时的动能之比EkA∶EkB＝1∶2
D．弹簧对木块A、B的作用力大小之比FA∶FB＝1∶2
13．如图所示，质量、半径、内壁粗糙程度一致的半圆槽静置于光滑的水平地面上。现将一质量的小球（可视为质点）自左侧槽口A点的正上方处由静止释放，小球下落后自A点进入槽内，然后从C点离开。已知小球第一次滑至半圆槽的最低点B时，小球的速度大小为4，重力加速度，不计空气阻力，则小球第一次在半圆槽内向右滑动的过程中，下列说法正确的是（ ）
A．小球从A点到B点的过程中，小球对半圆槽的作用力对槽所做总功为正
B．小球从A点到B点的过程中，小球与半圆槽组成的系统增加的内能为7J
C．小球从A点到C点的过程中，半圆槽的位移为
D．小球从C点飞出后做斜抛运动
14．如图所示，两物体处于静止状态，它们的质量m1=2m2，它们与水平面间的动摩擦因数为μ2=2μ1，开始它们之间被细绳连接，并夹一压缩状态的轻质弹簧。当烧断细线后，两物体脱离弹簧时的速度均不为零，则下列结论正确的是（ ）
A．两物体脱离弹簧时速率最大
B．两物体脱离弹簧时v1与v2之比为1：2
C．两物体的速率同时达到最大值
D．两物体在弹开后同时达到静止
15．如图所示，甲、乙两车的质量均为M，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、乙两车运动中动量大小之比为
B．甲、乙两车运动中速度之比为
C．甲车移动的距离为
D．乙车移动的距离为
三、填空题，共3小题
16．如图所示，气球吊着A、B两个重物以速度v匀速上升，已知A与气球
的总质量为m1，B的质量为m2，且m1>m2．某时刻A、B间细线断裂，当气球的速度增大为2v时，B的速度大为_______，方向_______．（不计空气阻力）
17．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粗略测定它的质量，
他进行了如下操作：首先将船挨着码头自由停泊，然后他从船尾走到船头后停下，用卷尺测出船头离岸的距
离
d，然后用卷尺测出船长
L.已知他自身的质量为
m，（忽略水的阻力）则渔船的质量为________________
18．一个质量为50kg的人，站立在静止于平静水面上的质量为400kg船上，现船上人以相对水面2m/s的水平速度跳向岸，不计水的阻力。则船以________m/s的速度后退，若该人竖直向上跳起，则人船系统动量不守恒的原因是：_____________________。
四、解答题，共2小题
19．为安全着陆火星，质量为240kg的探测器先向下喷气，使其短时悬停在距火星表面高度100m处。已知火星表面重力加速度g火=3.7m/s2，不计一切阻力，忽略探测器的质量变化。
（1）若悬停时发动机相对火星表面喷气速度为3.7km/s，求每秒喷出气体的质量；
（2）为使探测器获得水平方向大小为0.1m/s的速度，需将12g气体以多大速度沿水平方向喷出 并计算此次喷气发动机至少做了多少功
20．光滑水平地面上有A、B物块，两物间用细线拴接，夹在它们中间的弹簧处于压缩状态（弹簧与A系在一起，与B仅接触）。现将细绳烧断，A向左运动，并与左侧的竖直挡板碰撞后原速反弹；B被弹开后与右侧的物块C发生碰撞，碰前速度为3m/s，碰撞后粘连在一起。已知B、C质量均为2kg。
（1）若A的质量为3kg，求烧断细绳前瞬间弹簧的弹性势能；
（2）若要使烧断细绳后A、B不再相碰，求A的质量范围？
试卷第1页，共3页
参考答案
1．A
【详解】
A．运载火箭发射升空是运用动量守恒定律，利用反冲现象而实现的，爆竹飞上天空也是利用了反冲现象，所以A正确；
B．运动员跳高是利用动能转化为重力势能，所以B错误；
C．地球绕太阳运动是利用万有引力提供向心力，所以C错误；
D．离弦之箭中“离弦之箭”是由于物体具有惯性，所以D错误；
故选A。
2．B
【详解】
AB．设烟花弹的初速度为，上升的最大高度为，发生爆炸瞬间，、两部分在水平方向动量守恒，则有
由题意可得
联立解得
且速度均沿水平方向，接着和分别以、向相反方向做平抛运动，到达地面过程中机械能守恒，设、落地时速度大小分别为、，则对有
对有
联立解得
所以
故A项错误，B项正确。
CD．设、在最高处爆炸后在空中做平抛运动的时间为，则有
联立解得
故
和落地点相距的距离为
为烟花弹上升的最大高度的6倍，故CD项错误。
故选B。
3．A
【详解】
AB．甲、乙和两车组成的系统合外力为零，系统的动量守恒，取向右为正方向，由动量守恒定律得
可得甲、乙两车运动中速度之比为
故A正确，B错误；
CD．设甲车和乙车移动的距离分别为s1和s2，则有
又
联立解得
故CD错误。
故选A。
4．C
【详解】
AB．以人作为整体为研究对象，向后踢腿或手臂向前甩，人整体的总动量为0，不会运动起来，故AB错误；
C．把人和外衣视为一整体，这个整体动量为0，人给外衣或鞋子一个速度，动量总量不变，所以人也可以有一个反向的速度，可以离开冰面，故C正确；
D．把人和外衣视为一整体，这个整体动量为0，人给外衣或鞋子一个竖直方向的速度，水平动量总量仍然等于0，所以人仍然静止，不可以离开冰面，故D错误；
故选C。
5．C
【详解】
若船用缆绳固定时，有
若撤去缆绳，有
由动量守恒可得
两次人消耗的能量相等，则动能不变，有
联立解得
船离岸的距离为
所以C正确；ABD错误；
故选C。
6．D
【详解】
人和车在水平方向上动量守恒，当人竖直跳起时，人和车之间的相互作用在竖直方向上，在水平方向上的仍然动量守恒，水平方向的速度不发生变化，所以车的速度仍然为v1，方向向东，所以D正确；ABC错误；
故选D。
7．B
【详解】
A．滑块1离开桌面做平抛运动，由
，
解得滑块1离开桌面时的速度
选项A错误；
B．水平轨道BC光滑，剪断细线后弹簧恢复原长过程中，滑块1、2动量守恒，滑块1、2和弹簧机械能守恒，则
，
解得弹簧压缩时储存的弹性势能
选项B正确；
C．滑块2上滑时，沿传动带斜面方向，受到重力沿斜面向下的分力、沿传动带斜面向下的摩擦力，有
则滑块2上滑的时间
滑块2在传送带上滑的位移大小为
传送带运动的位移大小为
滑块2在传送带上滑过程中，传送带痕迹长度
选项C错误；
C．滑块2开始下滑加速度仍为，由于传动带速度大于，则滑块下滑的过程是上滑的逆过程，下滑的到传动带底端时速度为，下滑需要时间为。故滑块2在传送带上运动的时间为
选项D错误。
故选B。
8．D
【详解】
A．整个过程中系统所受合外力始终为零，所以动量守恒，但木块C与B端碰撞后被橡皮泥粘住，属于非弹性碰撞，会损失机械能，所以系统机械能不守恒，故A错误；
B．从细线烧断到C与B碰撞前瞬间的过程中，根据动量守恒定律可知任意时刻小车的速度大小v车和木块C的速度大小vC满足
所以当木块的速度最大时，小车的速度也达到最大，故B错误；
C．根据B项分析可知，从细线烧断到C与B碰撞前瞬间的过程中，木块C和小车的平均速度大小满足
设从细线烧断后经时间t，C与B碰撞，这段时间内C和小车的位移大小分别为
二者的相对位移大小为
解得小车向左运动的最大位移为
故C错误；
D．根据动量守恒定律可知，整个系统的末动量一定等于初动量，所以最终小车与木块速度都为零，故D正确。
故选D。
9．C
【详解】
小船和救生员组成的系统动量守恒，取水平向右为正方向，有
(M
+
m)v0
=
m(
-
v)
+
Mv′
解得
v′
=
v0
+
(v0
+
v)
故选C。
10．D
【详解】
AB．爆炸后甲、乙和丙三块弹片在竖直方向上都做自由落体运动，所以落地的时间相等，AB错误；
C．丙沿原路径回到原射出点，所以丙的速度为，取向右为正，根据动量守恒
解得甲的速度为
根据水平位移
x=vt
由于两者下落的时间相同，故甲、丙落地点到乙落地点O的距离比为，C错误；
D．爆炸过程释放的化学能为
D正确。
故选D。
11．BD
【详解】
AB．因为整个系统处在光滑的水平地面上，所以系统动量守恒，开始时整个系统的动量为零，所以，最终整个系统的动量也会是零，故A错误，B正确；
CD．当木块与小车之间无摩擦时，由于小球向右运动，因为系统动量守恒，所有小车就会向左运动，最后木块会与车右侧的挡板碰撞，然后不再弹回，则此时小车与小球处于静止状态，最终小车将停在初始位置的左侧，故C错误，D正确。
故选BD。
12．ABC
【详解】
A．A、B两木块离开桌面后做平抛运动，由平抛运动规律
，
可得
则木块A、B离开弹簧时的速度大小之比为
所以A正确；
B．以向左为正方向，根据动量守恒定律得
mAvA－mBvB＝0
因此
所以B正确；
C．木块A、B离开弹簧时的动能之比为
所以C正确；
D．弹簧对木块A、B的作用力大小之比
所以D错误；
故选ABC。
13．AC
【详解】
A．小球在半圆槽内滑动的过程中，系统水平方向合力为0，水平方向动量守恒，水平方向总动量为0。小球在半圆槽最低点时，根据水平动量守恒得
故半圆槽的速度为
从释放到最低点过程，小球对半圆槽的作用力对槽所做总功为正，有
A正确；
B．根据系统能量守恒得
故系统增加的内能
B错误；
C．小球从A点进入，C点飞出这一过程，水平方向类似于人船模型，有
故半圆槽的位移
C正确；
D．小球从C点飞出瞬间，小球和半圆槽的水平速度都为0，小球做竖直上抛运动，D错误。
故选AC。
14．BCD
【详解】
A．当弹簧弹力与摩擦力平衡时，物体合力为零，速率最大，A错误；
B．以两物体为系统，因为两物体受到的摩擦力大小相等，方向相反，所以系统动量守恒，则有
解得
B正确；
C．因为两物体受到的摩擦力大小一样，弹簧对两物体的弹力大小一样，所以两物体同时合外力为零，即同时速率最大，C正确；
D．弹开后，根据动量定理得
即
所以有
D正确。
故选BCD。
15．AC
【详解】
AB．人和两车组成的系统合外力为零，系统的动量守恒，取向右为正方向，由动量守恒定律得
可得，甲、乙两车运动中动量大小之比为
甲、乙两车运动中速度之比为
故A正确B错误；
CD．两车运动时间相同，根据动量守恒有
解得甲车移动的距离
乙车移动的距离
故C正确D
错误。
故选AC。
16．
竖直向下
【解析】
【详解】
[1]规定向上为正方向，根据动量守恒定律得：
（m1+m2）v=m1 2v+m2v′
解得：
[2]因为m1＞m2．所以v′为负值，可知方向竖直向下，
17．
【详解】
[1]设人走动时船的速度大小为v，人的速度大小为v′，人从船尾走到船头所用时间为t。取船的速度为正方向。
根据动量守恒定律得：
Mv-mv′=0
解得，船的质量：
18．0.25
在该过程中人船系统所受合外力不为零
【详解】
[1]由于不计水的阻力，人和船组成的系统水平方向动量守恒，以人前进方向为正，所以有
解得
[2]若人向上跳起，人船系统在竖直方向上合外力不为零，故其动量不守恒。
19．（1）；（2），
【详解】
（1）悬停时发动机对喷出气体的作用力
对于喷出气体
解得
（2）根据动量守恒
解得
对喷气发动机做的功
20．（1）15J；（2）
【详解】
（1）若A的质量为3kg，则根据动量守恒有
根据机械能守恒有
代入数据联立解得，烧断细绳前瞬间弹簧的弹性势能为
（2）B物块与右侧的物块C发生碰撞，根据动量守恒有
物块A、B被弹开，由动量守恒有
根据题意，要使烧断细绳后A、B不再相碰，则有
代入数据联立解得
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页