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 | 385.2KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2021-10-08 10:33:04 | ||
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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A2021_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．我国发射的“神舟十一号”飞船与“天宫二号”空间站实现了完美对接。假设“神舟十一号”飞船到达对接点附近时对地的速度为v0，此时的质量为M。欲使飞船追上“天宫二号”实现对接，飞船需加速到v1，飞船发动机点火，将质量为m的燃气一次性向后喷出，燃气对地向后的速度大小为v2，不考虑飞船加速过程中的变轨，则在这个过程中，下列各表达式正确的是（ ）
A．Mv0=Mv1+mv2
B．Mv0=Mv1-mv2
C．Mv0=（M-m）v1+mv2
D．Mv0=（M-m）v1-mv2
2．如图所示，静止在光滑水平面上的两辆小车用细线相连，中间有一个压缩了的轻弹簧（与小车不栓接）。烧断细线后（ ）
A．两车同时开始运动
B．在弹簧第一次恢复原长前，两车的动能减少
C．在弹簧第一次恢复原长前，两车的移动的距离之比增大
D．在弹簧第一次恢复原长的整个过程中，两车动量的变化相同
3．在光滑的水平地面上放有一质量为M的半圆柱体，在其圆心正上方静止放有一质量为m的光滑小球。某时刻小球受到轻微扰动，由静止开始下滑。当m与M分离时，m的水平位移为，则M的位移为（ ）
A．
B．
C．
D．
4．我国火箭军东风中程弹道导弹点火升空时的发射情景如图所示，点火前东风导弹的总质量为（含气体），点火后在极短时间内东风导弹以相对地面的速度向后高速喷出质量为的炽热气体。若喷气过程内力远大于导弹受到的重力，则东风导弹获得的速度大小为（ ）
A．
B．
C．
D．
5．某烟花弹在点燃后升空到离地h时速度变为零，此时弹中火药爆炸将烟花弹炸裂为质量相等的A、B两部分，A竖直向上运动，B竖直向下运动，A继续上升的最大高度为，从爆炸之后瞬间开始计时，A、B在空中运动的时间分别为和。不计空气阻力，重力加速度为g，则与的比值为（ ）
A．1.5
B．2
C．3
D．4
6．意大利数学家杰罗姆·卡丹早在1550年就第一个指出，中国对世界所具有影响的"三大发明"：是司南（指南针）、印刷术和火药。并认为它们是"整个古代没有能与之相匹敌的发明。1621年，英国哲学家培根也曾在《新工具》一书中提到："印刷术、火药、指南针这三种发明已经在世界范围内把事物的全部面貌和情况都改变了。后来，来华传教士、汉学家艾约瑟最先在上述三大发明中加入造纸术。至此，体现中华民族宝贵精神财富的四大发明广为流传。它不仅促进了古代科学发展和技术进步，对现代科技仍具有重大意义。下列说法正确的是（ ）
A．春节有放鞭炮的习俗，鞭炮炸响的瞬间，动量守恒但能量不守恒
B．火箭是我国的重大发明，现代火箭发射时，火箭点火离开地面加速向上运动，是地面对火箭的反作用力作用的结果
C．火箭喷出燃气速度越大，火箭本身质量与火箭喷出物质质量之比越大，火箭获得速度越大
D．装在炮筒中的火药燃烧将炮弹加速推出炮口的同时，炮身后坐，这是反冲现象
7．两个小木块B、C中间夹着少量炸药，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，引爆炸药，B、C瞬间分离后，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分离后的运动方向相反
B．木块B的质量是木块C质量的四分之一
C．木块B、C分离过程中B木块的动量变化较大
D．木块B、C分离前后，系统的总动能不变
8．质量为m、长度为L的平板小车静止在光滑的水平面上，一个质量为3m的人立于车的左端。当人向小车右端运动的过程中，下列说法中正确的是( )
A．人与小车的速度总是大小相等，方向相反
B．当人的速度加快时，小车由于惯性会维持原有的速度不变
C．当人走到小车右端时，以地面为参考系，人向右运动了
D．当人走到小车右端时，以地面为参考系，小车向左运动了
9．如图所示，设质量为M的导弹运动到空中最高点时速度为，突然炸成两块，质量为m的一块以速度沿的方向飞去，则另一块的运动（ ）
A．一定沿的方向飞去
B．一定做自由落体运动
C．可能沿的反方向飞去
D．以上说法都不对
10．近年来，我国的航天事业取得巨大成就，"天问一号"的成功发射，"北斗"系统的成功组网等等，发射各类航天器都要用到火箭。关于火箭下列说法正确的是
（ ）
A．火箭点火后离开地面向上运动，是地面对火箭反作用力作用的结果
B．火箭获得的机械能来自于燃料燃烧释放的化学能
C．火箭运动过程中，牛顿第三定律适用，牛顿第二定律不适用
D．为了提高火箭的速度，实际上可以不断的增加火箭的级数
二、多选题，共5小题
11．如图所示，在光滑的水平面上有一静止的质量为M的凹槽，凹槽内表面为光滑的半圆弧轨道，半径为R，两端AB与圆心等高，现让质量为m的物块从A点以竖直向下的初速度v0开始下滑，则在运动过程中（ ）
A．物块与凹槽组成的系统在水平方向动量守恒
B．物块运动到B点时速度大于v0
C．物块运动到B点后将从B点飞出做竖直上抛运动
D．物块运动到B点时，凹槽向左移动了
12．如图所示，在光滑的水平面上放有一物体质量为M，物体上有一光滑的半圆弧轨道，轨道半径为R，最低点为C，两端A、B等高，现让质量为m小滑块从A点静止下滑，在此后的过程中，则（ ）
A．M和m组成的系统机械能守恒，动量守恒
B．M和m组成的系统机械能守恒，动量不守恒
C．m从A到C的过程中M向左运动，m从C到B的过程中M向右运动
D．m从A到B的过程中，M运动的位移为
13．如图所示，质量M=2kg、半径R=0.5m，内部粗糙程度一致的半圆槽静置于光滑的水平地上。现将质量m=1kg的小球（可视为质点）自左A点的正上方h=1m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的最低点B时，小球的速度大小为4m/s，重力加速度g=10m/s2，不计空阻力，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，半圆槽的位移为
B．小球从A点到B点的过程中，小球与半圆槽组成的系统动量守恒
C．小球从A点到B点的过程中，摩擦生热为3J
D．小球从C点飞出后上升的高度H可能是0.5m
14．在水平地面上斜向上方发射一物体，不计空气阻力，当此物体的速度恰好沿水平方向时，物体炸裂成a、b两部分，若质量较大的a的速度方向仍沿原来的方向，则（ ）
A．在炸裂过程中，a、b受到的爆炸力大小相等
B．在炸裂过程中，a、b受到爆炸力的冲量不同
C．炸裂后b的速度方向一定与原速度方向相反
D．从炸裂到落地的这段时间里，a飞行的水平距离一定比b的大
15．如图所示，在光滑水平面上有一静止的质量为M的小车，用长为L的细线系一质量为m的小球，将球拉开后放开，球放开时小车保持静止状态，从小球落下到与固定在小车上的油泥沾在一起的这段时间内，则（ ）
A．小车向左运动
B．小车向右运动
C．小车的运动距离
D．小车的运动距离
三、填空题，共3小题
16．质量是
m=3kg
的物体在离地面为
h=20m
处，正以水平速度
v=20m/s，运动时突然炸裂成两块，其中一块质量为
m1=1kg。仍沿原运动方向以v1=40m/s的速度飞行，炸裂后的另一块速度大小为_____m/s。火药爆炸所释放的能量是_____J，两物块落到水平地面上的距离为_____m(不计空气阻
力，g
取
10m/s2)。
17．在光滑水平桌面上停放着A、B小车，其质量mA＝2mB，两车中间有一根用细线缚住的被压缩弹簧，当烧断细线弹簧弹开时，A车的动量变化量和B车的动量变化量大小之比为______。
18．质量为100kg的小船沿东西方向静止在水面上，船两端站有质量分别为40kg和60kg的甲、乙两人，当甲、乙两人同时以3m/s的速率向东、向西跳入水中后，小船的速度大小为________m/s，方向向_______。
四、解答题，共2小题
19．有人对鞭炮中炸药爆炸的威力产生了浓厚的兴趣，他设计如下实验，在一光滑水平面上放置两个可视为质点的紧挨着的A、B两个物体，它们的质量分别为、，在它们之间放少量炸药，水平面左方有一弹性的挡板水平面右方接一光滑的竖直圆轨道。开始A、B两物体静止，点燃炸药让其爆炸，物体A向左运动与挡板碰后原速返回，在水平面上追上物体B并与其碰撞后粘在一起，最后恰能到达圆弧最高点，已知圆弧的半径为，g取。求：
（1）求AB粘在一起时的速度；
（2）炸药爆炸时对A、B两物体所做的功。
20．如图所示，质量为2kg的“”形木板A静止放置在光滑的水平地面上，其左端挡板与放在A板上的质量为的小物块之间夹着一小块炸药，炸药爆炸时，有的化学能全部转化为A、B的动能。爆炸结束瞬间，一质量为的物块以水平向左，大小为的速度从A板右端滑上木板，最终物块、C恰好没有发生碰撞，且木板与两物块间的动摩擦因数均为，取，求
（1）炸药爆炸结束瞬间A、的速度大小及方向；
（2）木板的长度为多少；
（3）整过过程中摩擦力对做的功。
试卷第1页，共3页
参考答案
1．D
【详解】
选飞船向上飞行的速度方向为正方向，飞船发动机点火喷出燃气过程动量守恒。
由动量守定律得
故选D。
2．A
【详解】
A．烧断细线后，两车同时开始运动，选项A正确；
B．在弹簧第一次恢复原长前，两车的动能一直增加，选项B错误；
C．在弹簧第一次恢复原长前，两车组成的系统动量守恒，则
平均动量也守恒，即
即
可得
即
两车的移动的距离之比不变，选项C错误；
D．在弹簧第一次恢复原长的整个过程中，两车动量的变化大小相等，方向相反，选项D错误。
故选A。
3．C
【详解】
M与m水平方向动量守恒，由人船模型可得
解得
故选C。
4．A
【详解】
忽略喷气过程中重力和空气阻力的影响，系统动量守恒，取向下为正方向，对东风导弹，由动量守恒定律得
解得
故选A。
5．C
【详解】
设爆炸后竖直向上运动的一部分速度大小为，竖直向下运动的一部分速度大小为。落地时间为。因为爆炸后A、B运动方向相反，根据动量守恒定律
可知
A爆炸后上升高度为，根据运动学公式
得
A从爆炸后到落地过程中
解得
（不合题意舍去）
B从爆炸后到落地过程中
解得
（不合题意舍去）
故与的比值为3，ABD错误，C正确。
故选C。
6．D
【详解】
A．鞭炮炸响时，内力远远大于外力，所以动量守恒，在任何情况下，能量都是守恒的，A错误；
B．火箭点火，加速上升离开地面过程中，并不是地面对其的反作用，而是大气对其作用力，B错误；
C．设喷出物质质量为m，为燃气速度，火箭本身质量为M，为火箭速度，根据动量守恒有
则有
火箭喷出燃气速度越大，火箭本身质量与火箭喷出物质质量之比越小，C错误；
D．装在炮筒中的火药燃烧将炮弹加速推出炮口的同时，炮身后坐，这是反冲现象，D错误。
故选D。
7．B
【详解】
A.
图像的斜率表示速度的大小，从图像上可以木块B、C分离后的运动方向相同，故A错误；
B.
碰前的速度为：
碰后B的速度为：
碰后C的速度为：
碰撞动量守恒
解得
故B正确；
C.系统内动量守恒所以
木块B、C分离过程中两木块的动量大小相等，方向相反，故C错误；
D.
木块B、C分离前后，由于由化学能转化为动能，所以系统的总动能增大，故D错误。
故选B。
8．D
【详解】
AB．设人和小车的速度大小分别为v1、v2，由动量守恒定律可得
可知，人与小车的速度总是方向相反，但大小不相等，当人的速度加快时，小车的速度也会加快，AB错误；
CD．设人和小车的位移大小分别为x1、x2，由动量守恒的推论（人船模型）可得
由满足
x1+x2=L
联立解得
，
即当人走到小车右端时，以地面为参考系，人向右运动了，小车向左运动了，C错误，D正确。
故选D。
9．C
【详解】
以整个导弹为研究对象，取的方向为正方向，根据爆炸的瞬间系统在水平方向上动量守恒得
解得
另一块可能沿的方向飞去、沿的反方向飞去、自由落体运动，故选C。
10．B
【详解】
A．火箭点火后离开地面向上运动，是空气对火箭反作用力作用的结果。故A错误；
B．火箭获得的机械能来自于燃料燃烧释放的化学能。利用反冲原理，升空。故B正确；
C．火箭运动过程中，牛顿第三定律适用，牛顿第二定律也适用。故C错误；
D．增加火箭的级数会增加火箭的自身重量，导致能量的消耗增加，故不能单纯的增加级数来提高速度。故D错误。
故选B。
11．ACD
【详解】
A．物块与凹槽组成的系统在水平方向受力为零，所以水平方向动量守恒。故A正确；
BC．该系统水平方向动量守恒，所以当物块运动到B点时只有竖直方向速度，之后将从B点飞出做竖直上抛运动。此时凹槽速度为零，根据能量关系，可知物块的速度等于v0，故B错误；C正确；
D．设物块从A到B的时间为t，物块发生的水平位移大小为x，则凹槽产生的位移为2R-x,取水平向右为正方向，则根据水平方向动量守恒有
解得
2R-x=
故D正确。
故选ACD。
12．BD
【详解】
AB．系统在水平方向上动量守恒，竖直方向上因为重力与支持力不平衡，所以系统动量不守恒。运动过程中，只有重力和弹力做功，系统机械能守恒。A错误，B正确；
C．m从A到C的过程中M向左加速运动，m从C到B的过程中M向左减速运动。C错误；
D．m从A到B的过程中，在水平方向有
即有
又因为
解得
D正确。
故选BD。
13．ACD
【详解】
A．小球与槽组成的系统水平方向动量守恒，所以
则有
且
可得小球从A点到B点的过程中，槽的位移为
故A正确；
B．小球从A点到B点的过程中，小球与半圆槽组成的系统，合力不等于零，动量不守恒，故B错误；
C．系统水平方向动量守恒，则有
可得
由功能关系可得
可得
故C正确；
D．由题意可知，小球从B到C的过程中，摩擦生热小于3J，则到达C时，根据水平方向动量守恒可得C的速度为零，则小球的剩余能量
则小球从C点飞出后上升的高度H是
故D正确。
故选ACD。
14．AB
【详解】
AB．由牛顿第三定律可知，在炸裂过程中a、b受到爆炸力大小相等，方向相反，则冲量不同，故A、B正确；
C．在炸裂过程中，由于重力远小于内力，系统的动量守恒，炸裂前物体的速度沿水平方向，炸裂后a的速度沿原来的水平方向，根据动量守恒定律判断出b的速度一定沿水平方向，但不一定与原速度方向相反，方向取决于a的动量与原来物体动量的大小关系，故C错误；
D．炸裂后a、b都做平抛运动，飞行时间相同，由于初速度大小关系无法判断，所以a飞行的水平距离不一定比b的大，故D错误。
故选AB。
15．AD
【详解】
AB．球下摆过程中与车组成的系统在水平方向满足动量守恒，初动量为零，故小球向右摆动过程中，小车向左运动，A正确，B错误；
CD．设球和小车在水平方向的位移分别为x1、x2，由“人船模型”的推论可得
又满足
联立可解得小车的运动距离
C错误，D正确。
故选AD。
16．10m/s
300J
60m
【详解】
[1]根据动量守恒定律
代入数据得
[2]根据能量守恒
可得释放的能量
[3]根据
可得落地时间
落地时的水平距离
17．1:1
【详解】
[1]．桌面光滑，两车组成的系统所受合外力为零，系统动量守恒，以A的速度方向为正方向，由动量守恒定律得
pA-pB=0
动量变化量大小之比
18．0.6
东
【分析】
考查动量守恒定律。
【详解】
[1][2]．甲乙船三者组成的系统动量守恒，取向东为正方向，则：
代入数据解得；速度v为正值，方向向东。
19．（1）2m/s；（2）10.7J
【详解】
（1）（2）炸药爆炸后，设A的速度大小为v1，B的速度大小为v2．取向左为正方向，由动量守恒定律得
m1v1-m2v2=0
A物与挡板碰后追上B物，碰后两物共同速度设为v，取向右为正方向，由动量守恒定律得
m1v1+m2v2=（m1+m2）v
两物上升到圆弧的最高点时速度为0，两物体的动能转化为重力势能，由机械能守恒定律
（m1+m2）v2=（m1+m2）gR
炸药爆炸时对A、B两物体所做的功
W=m1v12+m2v22
联立解得
AB粘在一起时的速度
v=2m/s
W=10.7J
20．（1），方向向左；，方向向右；（2）；（3）
【详解】
（1）爆炸过程，以为研究对象：
得
方向向左；
方向向右；
（2）爆炸后一段时间对
得
方向向右；
对
得
方向向左；
对
得
设时刻、共速，则满足
解得
此时
此后、相对静止一起减速、整体的加速度
的加速度不变
得
作出如图
由图像可知板长
（3）由图像可知对，时间内
时间内
得总功
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．我国发射的“神舟十一号”飞船与“天宫二号”空间站实现了完美对接。假设“神舟十一号”飞船到达对接点附近时对地的速度为v0，此时的质量为M。欲使飞船追上“天宫二号”实现对接，飞船需加速到v1，飞船发动机点火，将质量为m的燃气一次性向后喷出，燃气对地向后的速度大小为v2，不考虑飞船加速过程中的变轨，则在这个过程中，下列各表达式正确的是（ ）
A．Mv0=Mv1+mv2
B．Mv0=Mv1-mv2
C．Mv0=（M-m）v1+mv2
D．Mv0=（M-m）v1-mv2
2．如图所示，静止在光滑水平面上的两辆小车用细线相连，中间有一个压缩了的轻弹簧（与小车不栓接）。烧断细线后（ ）
A．两车同时开始运动
B．在弹簧第一次恢复原长前，两车的动能减少
C．在弹簧第一次恢复原长前，两车的移动的距离之比增大
D．在弹簧第一次恢复原长的整个过程中，两车动量的变化相同
3．在光滑的水平地面上放有一质量为M的半圆柱体，在其圆心正上方静止放有一质量为m的光滑小球。某时刻小球受到轻微扰动，由静止开始下滑。当m与M分离时，m的水平位移为，则M的位移为（ ）
A．
B．
C．
D．
4．我国火箭军东风中程弹道导弹点火升空时的发射情景如图所示，点火前东风导弹的总质量为（含气体），点火后在极短时间内东风导弹以相对地面的速度向后高速喷出质量为的炽热气体。若喷气过程内力远大于导弹受到的重力，则东风导弹获得的速度大小为（ ）
A．
B．
C．
D．
5．某烟花弹在点燃后升空到离地h时速度变为零，此时弹中火药爆炸将烟花弹炸裂为质量相等的A、B两部分，A竖直向上运动，B竖直向下运动，A继续上升的最大高度为，从爆炸之后瞬间开始计时，A、B在空中运动的时间分别为和。不计空气阻力，重力加速度为g，则与的比值为（ ）
A．1.5
B．2
C．3
D．4
6．意大利数学家杰罗姆·卡丹早在1550年就第一个指出，中国对世界所具有影响的"三大发明"：是司南（指南针）、印刷术和火药。并认为它们是"整个古代没有能与之相匹敌的发明。1621年，英国哲学家培根也曾在《新工具》一书中提到："印刷术、火药、指南针这三种发明已经在世界范围内把事物的全部面貌和情况都改变了。后来，来华传教士、汉学家艾约瑟最先在上述三大发明中加入造纸术。至此，体现中华民族宝贵精神财富的四大发明广为流传。它不仅促进了古代科学发展和技术进步，对现代科技仍具有重大意义。下列说法正确的是（ ）
A．春节有放鞭炮的习俗，鞭炮炸响的瞬间，动量守恒但能量不守恒
B．火箭是我国的重大发明，现代火箭发射时，火箭点火离开地面加速向上运动，是地面对火箭的反作用力作用的结果
C．火箭喷出燃气速度越大，火箭本身质量与火箭喷出物质质量之比越大，火箭获得速度越大
D．装在炮筒中的火药燃烧将炮弹加速推出炮口的同时，炮身后坐，这是反冲现象
7．两个小木块B、C中间夹着少量炸药，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，引爆炸药，B、C瞬间分离后，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分离后的运动方向相反
B．木块B的质量是木块C质量的四分之一
C．木块B、C分离过程中B木块的动量变化较大
D．木块B、C分离前后，系统的总动能不变
8．质量为m、长度为L的平板小车静止在光滑的水平面上，一个质量为3m的人立于车的左端。当人向小车右端运动的过程中，下列说法中正确的是( )
A．人与小车的速度总是大小相等，方向相反
B．当人的速度加快时，小车由于惯性会维持原有的速度不变
C．当人走到小车右端时，以地面为参考系，人向右运动了
D．当人走到小车右端时，以地面为参考系，小车向左运动了
9．如图所示，设质量为M的导弹运动到空中最高点时速度为，突然炸成两块，质量为m的一块以速度沿的方向飞去，则另一块的运动（ ）
A．一定沿的方向飞去
B．一定做自由落体运动
C．可能沿的反方向飞去
D．以上说法都不对
10．近年来，我国的航天事业取得巨大成就，"天问一号"的成功发射，"北斗"系统的成功组网等等，发射各类航天器都要用到火箭。关于火箭下列说法正确的是
（ ）
A．火箭点火后离开地面向上运动，是地面对火箭反作用力作用的结果
B．火箭获得的机械能来自于燃料燃烧释放的化学能
C．火箭运动过程中，牛顿第三定律适用，牛顿第二定律不适用
D．为了提高火箭的速度，实际上可以不断的增加火箭的级数
二、多选题，共5小题
11．如图所示，在光滑的水平面上有一静止的质量为M的凹槽，凹槽内表面为光滑的半圆弧轨道，半径为R，两端AB与圆心等高，现让质量为m的物块从A点以竖直向下的初速度v0开始下滑，则在运动过程中（ ）
A．物块与凹槽组成的系统在水平方向动量守恒
B．物块运动到B点时速度大于v0
C．物块运动到B点后将从B点飞出做竖直上抛运动
D．物块运动到B点时，凹槽向左移动了
12．如图所示，在光滑的水平面上放有一物体质量为M，物体上有一光滑的半圆弧轨道，轨道半径为R，最低点为C，两端A、B等高，现让质量为m小滑块从A点静止下滑，在此后的过程中，则（ ）
A．M和m组成的系统机械能守恒，动量守恒
B．M和m组成的系统机械能守恒，动量不守恒
C．m从A到C的过程中M向左运动，m从C到B的过程中M向右运动
D．m从A到B的过程中，M运动的位移为
13．如图所示，质量M=2kg、半径R=0.5m，内部粗糙程度一致的半圆槽静置于光滑的水平地上。现将质量m=1kg的小球（可视为质点）自左A点的正上方h=1m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的最低点B时，小球的速度大小为4m/s，重力加速度g=10m/s2，不计空阻力，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，半圆槽的位移为
B．小球从A点到B点的过程中，小球与半圆槽组成的系统动量守恒
C．小球从A点到B点的过程中，摩擦生热为3J
D．小球从C点飞出后上升的高度H可能是0.5m
14．在水平地面上斜向上方发射一物体，不计空气阻力，当此物体的速度恰好沿水平方向时，物体炸裂成a、b两部分，若质量较大的a的速度方向仍沿原来的方向，则（ ）
A．在炸裂过程中，a、b受到的爆炸力大小相等
B．在炸裂过程中，a、b受到爆炸力的冲量不同
C．炸裂后b的速度方向一定与原速度方向相反
D．从炸裂到落地的这段时间里，a飞行的水平距离一定比b的大
15．如图所示，在光滑水平面上有一静止的质量为M的小车，用长为L的细线系一质量为m的小球，将球拉开后放开，球放开时小车保持静止状态，从小球落下到与固定在小车上的油泥沾在一起的这段时间内，则（ ）
A．小车向左运动
B．小车向右运动
C．小车的运动距离
D．小车的运动距离
三、填空题，共3小题
16．质量是
m=3kg
的物体在离地面为
h=20m
处，正以水平速度
v=20m/s，运动时突然炸裂成两块，其中一块质量为
m1=1kg。仍沿原运动方向以v1=40m/s的速度飞行，炸裂后的另一块速度大小为_____m/s。火药爆炸所释放的能量是_____J，两物块落到水平地面上的距离为_____m(不计空气阻
力，g
取
10m/s2)。
17．在光滑水平桌面上停放着A、B小车，其质量mA＝2mB，两车中间有一根用细线缚住的被压缩弹簧，当烧断细线弹簧弹开时，A车的动量变化量和B车的动量变化量大小之比为______。
18．质量为100kg的小船沿东西方向静止在水面上，船两端站有质量分别为40kg和60kg的甲、乙两人，当甲、乙两人同时以3m/s的速率向东、向西跳入水中后，小船的速度大小为________m/s，方向向_______。
四、解答题，共2小题
19．有人对鞭炮中炸药爆炸的威力产生了浓厚的兴趣，他设计如下实验，在一光滑水平面上放置两个可视为质点的紧挨着的A、B两个物体，它们的质量分别为、，在它们之间放少量炸药，水平面左方有一弹性的挡板水平面右方接一光滑的竖直圆轨道。开始A、B两物体静止，点燃炸药让其爆炸，物体A向左运动与挡板碰后原速返回，在水平面上追上物体B并与其碰撞后粘在一起，最后恰能到达圆弧最高点，已知圆弧的半径为，g取。求：
（1）求AB粘在一起时的速度；
（2）炸药爆炸时对A、B两物体所做的功。
20．如图所示，质量为2kg的“”形木板A静止放置在光滑的水平地面上，其左端挡板与放在A板上的质量为的小物块之间夹着一小块炸药，炸药爆炸时，有的化学能全部转化为A、B的动能。爆炸结束瞬间，一质量为的物块以水平向左，大小为的速度从A板右端滑上木板，最终物块、C恰好没有发生碰撞，且木板与两物块间的动摩擦因数均为，取，求
（1）炸药爆炸结束瞬间A、的速度大小及方向；
（2）木板的长度为多少；
（3）整过过程中摩擦力对做的功。
试卷第1页，共3页
参考答案
1．D
【详解】
选飞船向上飞行的速度方向为正方向，飞船发动机点火喷出燃气过程动量守恒。
由动量守定律得
故选D。
2．A
【详解】
A．烧断细线后，两车同时开始运动，选项A正确；
B．在弹簧第一次恢复原长前，两车的动能一直增加，选项B错误；
C．在弹簧第一次恢复原长前，两车组成的系统动量守恒，则
平均动量也守恒，即
即
可得
即
两车的移动的距离之比不变，选项C错误；
D．在弹簧第一次恢复原长的整个过程中，两车动量的变化大小相等，方向相反，选项D错误。
故选A。
3．C
【详解】
M与m水平方向动量守恒，由人船模型可得
解得
故选C。
4．A
【详解】
忽略喷气过程中重力和空气阻力的影响，系统动量守恒，取向下为正方向，对东风导弹，由动量守恒定律得
解得
故选A。
5．C
【详解】
设爆炸后竖直向上运动的一部分速度大小为，竖直向下运动的一部分速度大小为。落地时间为。因为爆炸后A、B运动方向相反，根据动量守恒定律
可知
A爆炸后上升高度为，根据运动学公式
得
A从爆炸后到落地过程中
解得
（不合题意舍去）
B从爆炸后到落地过程中
解得
（不合题意舍去）
故与的比值为3，ABD错误，C正确。
故选C。
6．D
【详解】
A．鞭炮炸响时，内力远远大于外力，所以动量守恒，在任何情况下，能量都是守恒的，A错误；
B．火箭点火，加速上升离开地面过程中，并不是地面对其的反作用，而是大气对其作用力，B错误；
C．设喷出物质质量为m，为燃气速度，火箭本身质量为M，为火箭速度，根据动量守恒有
则有
火箭喷出燃气速度越大，火箭本身质量与火箭喷出物质质量之比越小，C错误；
D．装在炮筒中的火药燃烧将炮弹加速推出炮口的同时，炮身后坐，这是反冲现象，D错误。
故选D。
7．B
【详解】
A.
图像的斜率表示速度的大小，从图像上可以木块B、C分离后的运动方向相同，故A错误；
B.
碰前的速度为：
碰后B的速度为：
碰后C的速度为：
碰撞动量守恒
解得
故B正确；
C.系统内动量守恒所以
木块B、C分离过程中两木块的动量大小相等，方向相反，故C错误；
D.
木块B、C分离前后，由于由化学能转化为动能，所以系统的总动能增大，故D错误。
故选B。
8．D
【详解】
AB．设人和小车的速度大小分别为v1、v2，由动量守恒定律可得
可知，人与小车的速度总是方向相反，但大小不相等，当人的速度加快时，小车的速度也会加快，AB错误；
CD．设人和小车的位移大小分别为x1、x2，由动量守恒的推论（人船模型）可得
由满足
x1+x2=L
联立解得
，
即当人走到小车右端时，以地面为参考系，人向右运动了，小车向左运动了，C错误，D正确。
故选D。
9．C
【详解】
以整个导弹为研究对象，取的方向为正方向，根据爆炸的瞬间系统在水平方向上动量守恒得
解得
另一块可能沿的方向飞去、沿的反方向飞去、自由落体运动，故选C。
10．B
【详解】
A．火箭点火后离开地面向上运动，是空气对火箭反作用力作用的结果。故A错误；
B．火箭获得的机械能来自于燃料燃烧释放的化学能。利用反冲原理，升空。故B正确；
C．火箭运动过程中，牛顿第三定律适用，牛顿第二定律也适用。故C错误；
D．增加火箭的级数会增加火箭的自身重量，导致能量的消耗增加，故不能单纯的增加级数来提高速度。故D错误。
故选B。
11．ACD
【详解】
A．物块与凹槽组成的系统在水平方向受力为零，所以水平方向动量守恒。故A正确；
BC．该系统水平方向动量守恒，所以当物块运动到B点时只有竖直方向速度，之后将从B点飞出做竖直上抛运动。此时凹槽速度为零，根据能量关系，可知物块的速度等于v0，故B错误；C正确；
D．设物块从A到B的时间为t，物块发生的水平位移大小为x，则凹槽产生的位移为2R-x,取水平向右为正方向，则根据水平方向动量守恒有
解得
2R-x=
故D正确。
故选ACD。
12．BD
【详解】
AB．系统在水平方向上动量守恒，竖直方向上因为重力与支持力不平衡，所以系统动量不守恒。运动过程中，只有重力和弹力做功，系统机械能守恒。A错误，B正确；
C．m从A到C的过程中M向左加速运动，m从C到B的过程中M向左减速运动。C错误；
D．m从A到B的过程中，在水平方向有
即有
又因为
解得
D正确。
故选BD。
13．ACD
【详解】
A．小球与槽组成的系统水平方向动量守恒，所以
则有
且
可得小球从A点到B点的过程中，槽的位移为
故A正确；
B．小球从A点到B点的过程中，小球与半圆槽组成的系统，合力不等于零，动量不守恒，故B错误；
C．系统水平方向动量守恒，则有
可得
由功能关系可得
可得
故C正确；
D．由题意可知，小球从B到C的过程中，摩擦生热小于3J，则到达C时，根据水平方向动量守恒可得C的速度为零，则小球的剩余能量
则小球从C点飞出后上升的高度H是
故D正确。
故选ACD。
14．AB
【详解】
AB．由牛顿第三定律可知，在炸裂过程中a、b受到爆炸力大小相等，方向相反，则冲量不同，故A、B正确；
C．在炸裂过程中，由于重力远小于内力，系统的动量守恒，炸裂前物体的速度沿水平方向，炸裂后a的速度沿原来的水平方向，根据动量守恒定律判断出b的速度一定沿水平方向，但不一定与原速度方向相反，方向取决于a的动量与原来物体动量的大小关系，故C错误；
D．炸裂后a、b都做平抛运动，飞行时间相同，由于初速度大小关系无法判断，所以a飞行的水平距离不一定比b的大，故D错误。
故选AB。
15．AD
【详解】
AB．球下摆过程中与车组成的系统在水平方向满足动量守恒，初动量为零，故小球向右摆动过程中，小车向左运动，A正确，B错误；
CD．设球和小车在水平方向的位移分别为x1、x2，由“人船模型”的推论可得
又满足
联立可解得小车的运动距离
C错误，D正确。
故选AD。
16．10m/s
300J
60m
【详解】
[1]根据动量守恒定律
代入数据得
[2]根据能量守恒
可得释放的能量
[3]根据
可得落地时间
落地时的水平距离
17．1:1
【详解】
[1]．桌面光滑，两车组成的系统所受合外力为零，系统动量守恒，以A的速度方向为正方向，由动量守恒定律得
pA-pB=0
动量变化量大小之比
18．0.6
东
【分析】
考查动量守恒定律。
【详解】
[1][2]．甲乙船三者组成的系统动量守恒，取向东为正方向，则：
代入数据解得；速度v为正值，方向向东。
19．（1）2m/s；（2）10.7J
【详解】
（1）（2）炸药爆炸后，设A的速度大小为v1，B的速度大小为v2．取向左为正方向，由动量守恒定律得
m1v1-m2v2=0
A物与挡板碰后追上B物，碰后两物共同速度设为v，取向右为正方向，由动量守恒定律得
m1v1+m2v2=（m1+m2）v
两物上升到圆弧的最高点时速度为0，两物体的动能转化为重力势能，由机械能守恒定律
（m1+m2）v2=（m1+m2）gR
炸药爆炸时对A、B两物体所做的功
W=m1v12+m2v22
联立解得
AB粘在一起时的速度
v=2m/s
W=10.7J
20．（1），方向向左；，方向向右；（2）；（3）
【详解】
（1）爆炸过程，以为研究对象：
得
方向向左；
方向向右；
（2）爆炸后一段时间对
得
方向向右；
对
得
方向向左；
对
得
设时刻、共速，则满足
解得
此时
此后、相对静止一起减速、整体的加速度
的加速度不变
得
作出如图
由图像可知板长
（3）由图像可知对，时间内
时间内
得总功
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页