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 | 635.8KB | ||
| 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 11:12:35 | ||
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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．如图所示，在光滑水平面上放置一个质量为M的滑块，滑块的一侧是一个弧形槽，凹槽半径为R，A点切线水平。另有一个质量为m的小球以速度v0从A点冲上滑块，重力加速度大小为g，不计摩擦。下列说法中正确的是（ ）
A．当v0＝时，小球能到达B点
B．如果小球的速度足够大，球将从滑块的左侧离开滑块后直接落到水平面上
C．小球到达斜槽最高点处，小球的速度为零
D．小球回到斜槽底部时，小球速度方向可能向左
2．如图所示为我国的长征七号运载火箭刚发射时的情景。则下列法正确的是（ ）
A．火箭受到地面对它的弹力作用而升空
B．火箭受周围空气对它的作用而升空
C．火箭受到向下喷射的气体对它的作用而升空
D．在没有空气的环境中这类火箭无法升空
3．如图所示，光滑地面上有一质量为的足够长木板，一质量为的人站在木板的端，关于人由静止开始至运动到木板的端（、表示地面上原、对应的点），则如图所示中正确的是（ ）
A．
B．
C．
D．
4．2021年5月15日，天问一号着陆巡视器成功着陆于火星，中国首次火星探测任务着陆火星取得圆满成功。携带火星车的着陆器与环绕器分离后，最后阶段利用反推火箭在火星表面实现软着陆，设着陆器总质量为M，极短时间内瞬间喷射的燃气质量是m，为使着陆器经一次瞬间喷射燃气后，其下落的速率从v0减为v，需要瞬间喷出的燃气速率约为（ ）
A．v0-v
B．（v0-v）
C．（v0-v）＋v
D．
5．抛出的手雷在最高点时水平速度为10m/s，这时突然炸成两块，其中大块质量为300g仍按原方向飞行，其速度测得为50m/s。另一小块质量为200g，则它的速度的大小为（ ）
A．25m/s
B．50m/s
C．75m/s
D．100m/s
6．如图，质量是M（包括绳）的气球下方有一段绳长为L，一质量为m的人悬挂在绳的末端B点，气球和人均处于静止状态。现人沿绳慢慢地爬到绳的上端A点处，空气阻力不计，人可视为质点，则人实际上爬的高度是（ ）
A．L
B．L
C．L
D．L
7．在光滑水平面上停着一辆平板车，车左端站着一个大人，右端站着一个小孩，此时平板车静止。在大人和小孩交换位置的过程中，平板车的运动情况应该是（ ）
A．向右运动一段距离，最后静止
B．向左运动一段距离，最后静止
C．一直保持静止
D．上述三种都可能
8．天问一号探测器由环绕器、着陆器和巡视器组成，总质量达到，于2020年7月23日发射升空，2021年2月24日进入火星停泊轨道。在地火转移轨道飞行过程中天问一号进行了四次轨道修正和一次深空机动，2020年10月9日23时，在距离地球大约千米的深空，天问一号探测器3000N主发动机点火工作约480秒，发动机向后喷射的气体速度约为，顺利完成深空机动，天问一号飞行轨道变为能够准确被火星捕获的、与火星精确相交的轨道。关于这次深空机动，下列说法正确的是（ ）
A．天问一号的速度变化量约为
B．天问一号的速度变化量约为288m/s
C．喷出气体的质量约为48kg
D．喷出气体的质量约为240kg
9．如图，质量为m的人站在质量为M的车的一端，m>M，车相对于地面静止。在人由一端走到另一端的过程中，人重心高度不变，空气阻力、车与地面间的摩擦力均可以忽略不计（ ）
A．人对车的冲量大小大于车对人的冲量大小
B．人发生的位移大小大于车发生的位移大小
C．人运动越快，人和车的总动量越大
D．不管人运动多快，车和人的总动量不变
10．如图所示，放在光滑水平桌面上的A、B木块之间夹一被压缩的水平轻弹簧。现释放弹簧，A、B木块被弹开后，各自在桌面上滑行一段距离飞离桌面。A落地点距桌边水平距离为0.5
m，B落地点距桌边水平距离为1
m，则（ ）
A．A、B离开弹簧时的速度之比为2∶1
B．A、B离开弹簧时的速度之比为1∶1
C．A、B质量之比为1∶2
D．A、B质量之比为2∶1
二、多选题，共5小题
11．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，质量分别为和，两小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，接着A球进入与水平面相切、半径为的竖直面内的光滑半圆形固定轨道内运动，P、Q为竖直半圆形轨道的直径，，下列说法正确的是（ ）
A．A球脱离弹簧时B球获得的速度大小为
B．弹簧弹开过程，弹力对A球的冲量大小为
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
D．弹簧储存的弹性势能为2J
12．如图所示，在水平雪面上放置一个静止的滑台，滑台左侧面是四分之一圆弧面且A端与水平雪面相切。在一次训练过程中，一个质量与滑台相同的空中技巧滑雪运动员以的水平速度冲向滑台，运动员冲到滑台的最高点B时恰好与滑台具有相同速度，以后又沿着圆弧面回到水平雪面上。一切摩擦和空气阻力不计，。则下列判断正确的是（ ）
A．运动员滑到B端位置时速度为
B．滑台左侧的圆弧面对应半径大小
C．运动员在滑台上相对滑动过程中，运动员与滑台组成的系统动量守恒
D．运动员从A端向上滑到B端过程中，系统的机械能增加；从B端向下滑到A端过程中，系统的机械能减少
13．在粗糙水平面上，两个紧靠的物体之间放置有少许炸药，炸药爆炸后，两物体分别滑动和的距离而停止，已知两物体与水平面之间的动摩擦因数相同，由此可知（ ）
A．两物体的质量之比为
B．爆炸后瞬间两物体的速度大小之比为
C．爆炸后瞬间两物体的动量大小之比为
D．爆炸后瞬间两物体的动能之比为
14．如图所示，光滑水平面上有两个小球A、B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．两小球的动量大小之比
B．两小球的动量大小之比
C．两小球的速度大小之比
D．两小球的速度大小之比
15．在光滑水平面上，A、B两小车中间有一弹簧，如图所示。用两手抓住两小车并将弹簧压缩后使小车处于静止状态，将两小车及弹簧看作一个系统，下列说法正确的是（ ）
A．两手同时放开后，系统总动量始终为零
B．先放开左手，再放开右手后，动量不守恒
C．先放开左手，再放开右手后，总动量向左
D．无论何时放手，两手放开后，在弹簧恢复原长的过程中，系统总动量都保持不变，但系统的总动量不一定为零
三、填空题，共3小题
16．如图所示是一门旧式大炮，炮车和炮弹的质量分别是M和m，炮筒与地面的夹角为α，炮弹射出出口时相对于地面的速度为v0.不计炮车与地面的摩擦，则炮身向后反冲的速度大小为___________。
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：首先将船平行码头自由停泊，轻轻从船尾上船，走到船头后停下来，而后轻轻下船，用卷尺测出船后退的距离为d，然后用卷尺测出船长L，已知他自身的质量为m，则渔船的质量M=_________
18．一颗手榴弹以10m/s的速度沿水平方向向前飞行，它炸裂成质量比为3∶2的两部分，质量大的部分以15m/s的速度继续向前飞行，则另一部分的速度大小_______。
四、解答题，共2小题
19．以初速度v0与水平方向成60°角斜向上抛出的手榴弹，到达最高点时炸成质量分别为m和2m的两块。其中质量大的一块沿着原来的方向以2v0的速度飞行。
求：（1）质量较小的另一块弹片速度的大小和方向；
（2）爆炸过程有多少化学能转化为弹片的动能？
20．如图所示，质量的平板小车停在光滑水平面上，车上表面高。水平面右边的台阶高，台阶宽，台阶右端B恰好与半径的光滑圆弧轨道连接，B和圆心O的连线与竖直方向夹角，在平板小车的A处，质量的甲物体和质量的乙物体紧靠在一起，中间放有少量炸药（甲、乙两物体都可以看作质点）。小车上A点左侧表面光滑，右侧粗糙且动摩擦因数为。现点燃炸药，炸药爆炸后两物体瞬间分开，甲物体获得水平初速度5m/s向右运动，离开平板车后恰能从光滑圆弧轨道的左端B点沿切线进入圆弧轨道。已知车与台阶相碰后不再运动，g取，，。求：
（1）炸药爆炸使两物块增加的机械能E；
（2）物块在圆弧轨道最低点C的速度大小。
试卷第1页，共3页
参考答案
1．D
【详解】
A．滑块不固定，当
时，设小球沿槽上升的高度为h，则有
mv0＝（m＋M）v
mv02＝（M＋m）v2＋mgh
可解得
故A错误；
B．当小球速度足够大，从B点离开滑块时，由于B点切线竖直，在B点时小球与滑块的水平速度相同，离开B点后将再次从B点落回，不会从滑块的左侧离开滑块后直接落到水平面上，B错误；
C．当小球到达斜槽最高点，由在水平方向上动量守恒有
mv0＝（M＋m）v
小球具有水平速度，故C错误；
D．当小球回到斜槽底部，相当于完成了弹性碰撞
mv0＝mv1＋Mv2
mv02＝mv12＋Mv22
当m>M，v1与v0方向相同，向左，当m故选D。
2．C
【详解】
火箭高速向后喷出气体，气体对火箭的反作用力使火箭升空，故在没有空气的环境中这类火箭也能正常升空，C正确。
故选C。
3．D
【详解】
根据动量守恒，人向右运动时，木板向左运动，因此人到达木板的右端b时，b一定位与N点的左侧；由于人向右运动，因此人始终位于M点的右侧，到达b端时，b端一定位于M点的右侧。
故选D。
4．C
【详解】
喷射燃气的过程动量守恒，有
解得
故选C。
5．B
【详解】
手雷在空中爆炸过程，水平方向不受外力，系统的动量守恒，设手雷原飞行方向为正方向，由系统水平的动量守恒得
整理得
代入数据得
故选B。
6．B
【详解】
设气球下降的高度为h，则由平均动量守恒可知
解得
则人实际上爬的高度是
故选B。
7．B
【详解】
以大人、小孩和平板车三者作为研究对象，系统水平方向所受的合外力为零，根据动量守恒定律，可得在大人和小孩相互交换位置时，系统的重心位置保持不变。在大人和小孩相互交换位置时，可假定平板车不动，则在大人和小孩相互交换位置后，系统的重心将右移（因大人的质量要大于小孩的质量）。因此为使系统的重心位置保持不变，平板车必须左移，而在大人和小孩交换位置后，人的动量为零，而总动量为零，则车的动量也为零，故向左运动一段距离，最后静止，故选B。
8．B
【详解】
AB．根据动量定理有
可以求得天问一号的速度变化量约为288m/s，可知A错误，B正确；
CD．设喷出气体的速度为v气，方向为正方向，质量为m，由动量守恒定律可知
mv气 （M m）Δv
=0
解得喷出气体质量约为
m=438kg
CD错误。
故选B。
9．D
【详解】
CD．在人由一端走到另一端的过程中，对于人和车组成的系统，所受的合外力为零，系统的动量守恒，C错误，D正确。
A．根据，人对车的作用力等于车对人的作用力，作用时间相等，所以人对车的冲量大小等于车对人的冲量大小，A错误；
B．根据动量守恒定律
两边同时乘于时间，则得
即
m>M
解得
B错误。
故选D。
10．D
【详解】
AB．A和B离开桌面后做平抛运动，下落的高度相同，它们的运动时间相等，由得速度之比
故AB错误；
CD．弹簧弹开木块的过程，两木块组成的系统动量守恒，取向左为正方向，由动量守恒定律得
则质量之比
故D正确C错误。
故选D。
11．AC
【详解】
A．A、B球脱离弹簧时满足动量守恒
可得B球的速度大小
A正确；
B．根据动量定理，可得弹簧对A球的冲量
B错误；
C．A球从P点运动到Q点过程中满足机械能守恒
解得
根据动量定理可得从P到Q点的过程中，合外力对A球的冲量
C正确；
D．根据能量守恒可得弹簧储存的弹性势能
D错误。
故选AC。
12．AB
【详解】
AC．运动员滑到B端过程，运动员与滑台组成的系统所受的合外力（运动员的重力）在竖直方向，故在水平方向满足动量守恒，可得
解得
即运动员滑到B端位置时速度为，A正确，C错误；
B．运动员滑到B端过程，据动能定理可得
解得
即滑台左侧的圆弧面对应半径大小，B正确；
D．运动员从A端向上滑到B端过程和从B端向下滑到A端过程，系统只有重力做功，机械能守恒，D错误。
故选AB。
13．BD
【详解】
AB．根据两物体分别滑动和的距离而停止，由
可知，爆炸后瞬间两物体的速度二次方之比为
即两物体的速度大小之比为
两物体的质量之比为
选项A错误，选项B正确；
C．爆炸过程，两物体组成的系统动量守恒，所以爆炸后瞬间两物体的动量大小之比为
选项C错误；
D．爆炸后瞬间两物体的动能之比为
选项D正确。
故选BD。
14．BD
【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A错误，B正确；
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BD。
15．ACD
【详解】
A．两手同时放开后，系统所受合力等于零，系统总动量守恒，始终为零，A正确；
B．先放开左手，再放开右手后，放开双手后，系统所受的合外力等于零，系统动量守恒，B错误；
C．先放开左手，再放开右手后，初动量方向向左，总动量向左，C正确；
D．无论何时放手，两手放开后，在弹簧恢复原长的过程中，系统所受的合外力都等于零，系统总动量都保持不变，但系统的总动量不一定为零，只有同时放开双手时系统的总动量才等于零，D正确。
故选ACD。
16．
【详解】
取炮弹与炮车组成的系统为研究对象，因不计炮车与地面的摩擦，所以水平方向动量守恒。炮弹发射前，系统的总动量为零，炮弹发射后，炮弹的水平分速度为v0cosα，以水平向右为正方向，根据动量守恒定律有
mv0cosα-Mv=0
所以炮车向后反冲的速度大小为
17．
【详解】
[1]．设人走动时船的速度大小为v，人的速度大小为，人从船尾走到船头所用时间为t．取船的速度为正方向．则
根据动量守恒定律
则得
解得渔船的质量
．
18．2.5m/s
【详解】
设未炸裂前总质量为5m，炸裂后质量大的为3m，质量小的为2m，爆炸过程水平方向上动量守恒，规定原来的方向为正方向，则有
解得
速度为正，说明方向和原来的方向相同。
19．（1）2.5v0，与爆炸前速度的方向相反；（2）
【详解】
(1)斜抛的手榴弹在水平方向上做匀速直线运动，在最高点处爆炸前的速度大小为
v1=v0cos60°=v0
设v1的方向为正方向，如图所示
由动量守恒定律可得
3mv1=2mv′1＋mv2
其中爆炸后大块弹片速度
v′1=2v0
解得
v2=-2.5v0
故质量较小的另一块弹片速度的大小为2.5v0，方向与爆炸前速度的方向相反。
(2)爆炸过程中转化为弹片动能的化学能为
20．（1）75J；（2）
【详解】
(1)在爆炸过程中，甲乙系统水平方向动量守恒，设向右为正方向，则
代入数据解得
则炸药爆炸使两物块增加的机械能
(2)加物体离开平板车后做平抛运动，在B点的速度
代入数据，联立解得
甲物体从B点沿切线进入圆弧轨道后做匀速圆周运动，根据动能定理
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．如图所示，在光滑水平面上放置一个质量为M的滑块，滑块的一侧是一个弧形槽，凹槽半径为R，A点切线水平。另有一个质量为m的小球以速度v0从A点冲上滑块，重力加速度大小为g，不计摩擦。下列说法中正确的是（ ）
A．当v0＝时，小球能到达B点
B．如果小球的速度足够大，球将从滑块的左侧离开滑块后直接落到水平面上
C．小球到达斜槽最高点处，小球的速度为零
D．小球回到斜槽底部时，小球速度方向可能向左
2．如图所示为我国的长征七号运载火箭刚发射时的情景。则下列法正确的是（ ）
A．火箭受到地面对它的弹力作用而升空
B．火箭受周围空气对它的作用而升空
C．火箭受到向下喷射的气体对它的作用而升空
D．在没有空气的环境中这类火箭无法升空
3．如图所示，光滑地面上有一质量为的足够长木板，一质量为的人站在木板的端，关于人由静止开始至运动到木板的端（、表示地面上原、对应的点），则如图所示中正确的是（ ）
A．
B．
C．
D．
4．2021年5月15日，天问一号着陆巡视器成功着陆于火星，中国首次火星探测任务着陆火星取得圆满成功。携带火星车的着陆器与环绕器分离后，最后阶段利用反推火箭在火星表面实现软着陆，设着陆器总质量为M，极短时间内瞬间喷射的燃气质量是m，为使着陆器经一次瞬间喷射燃气后，其下落的速率从v0减为v，需要瞬间喷出的燃气速率约为（ ）
A．v0-v
B．（v0-v）
C．（v0-v）＋v
D．
5．抛出的手雷在最高点时水平速度为10m/s，这时突然炸成两块，其中大块质量为300g仍按原方向飞行，其速度测得为50m/s。另一小块质量为200g，则它的速度的大小为（ ）
A．25m/s
B．50m/s
C．75m/s
D．100m/s
6．如图，质量是M（包括绳）的气球下方有一段绳长为L，一质量为m的人悬挂在绳的末端B点，气球和人均处于静止状态。现人沿绳慢慢地爬到绳的上端A点处，空气阻力不计，人可视为质点，则人实际上爬的高度是（ ）
A．L
B．L
C．L
D．L
7．在光滑水平面上停着一辆平板车，车左端站着一个大人，右端站着一个小孩，此时平板车静止。在大人和小孩交换位置的过程中，平板车的运动情况应该是（ ）
A．向右运动一段距离，最后静止
B．向左运动一段距离，最后静止
C．一直保持静止
D．上述三种都可能
8．天问一号探测器由环绕器、着陆器和巡视器组成，总质量达到，于2020年7月23日发射升空，2021年2月24日进入火星停泊轨道。在地火转移轨道飞行过程中天问一号进行了四次轨道修正和一次深空机动，2020年10月9日23时，在距离地球大约千米的深空，天问一号探测器3000N主发动机点火工作约480秒，发动机向后喷射的气体速度约为，顺利完成深空机动，天问一号飞行轨道变为能够准确被火星捕获的、与火星精确相交的轨道。关于这次深空机动，下列说法正确的是（ ）
A．天问一号的速度变化量约为
B．天问一号的速度变化量约为288m/s
C．喷出气体的质量约为48kg
D．喷出气体的质量约为240kg
9．如图，质量为m的人站在质量为M的车的一端，m>M，车相对于地面静止。在人由一端走到另一端的过程中，人重心高度不变，空气阻力、车与地面间的摩擦力均可以忽略不计（ ）
A．人对车的冲量大小大于车对人的冲量大小
B．人发生的位移大小大于车发生的位移大小
C．人运动越快，人和车的总动量越大
D．不管人运动多快，车和人的总动量不变
10．如图所示，放在光滑水平桌面上的A、B木块之间夹一被压缩的水平轻弹簧。现释放弹簧，A、B木块被弹开后，各自在桌面上滑行一段距离飞离桌面。A落地点距桌边水平距离为0.5
m，B落地点距桌边水平距离为1
m，则（ ）
A．A、B离开弹簧时的速度之比为2∶1
B．A、B离开弹簧时的速度之比为1∶1
C．A、B质量之比为1∶2
D．A、B质量之比为2∶1
二、多选题，共5小题
11．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，质量分别为和，两小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，接着A球进入与水平面相切、半径为的竖直面内的光滑半圆形固定轨道内运动，P、Q为竖直半圆形轨道的直径，，下列说法正确的是（ ）
A．A球脱离弹簧时B球获得的速度大小为
B．弹簧弹开过程，弹力对A球的冲量大小为
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
D．弹簧储存的弹性势能为2J
12．如图所示，在水平雪面上放置一个静止的滑台，滑台左侧面是四分之一圆弧面且A端与水平雪面相切。在一次训练过程中，一个质量与滑台相同的空中技巧滑雪运动员以的水平速度冲向滑台，运动员冲到滑台的最高点B时恰好与滑台具有相同速度，以后又沿着圆弧面回到水平雪面上。一切摩擦和空气阻力不计，。则下列判断正确的是（ ）
A．运动员滑到B端位置时速度为
B．滑台左侧的圆弧面对应半径大小
C．运动员在滑台上相对滑动过程中，运动员与滑台组成的系统动量守恒
D．运动员从A端向上滑到B端过程中，系统的机械能增加；从B端向下滑到A端过程中，系统的机械能减少
13．在粗糙水平面上，两个紧靠的物体之间放置有少许炸药，炸药爆炸后，两物体分别滑动和的距离而停止，已知两物体与水平面之间的动摩擦因数相同，由此可知（ ）
A．两物体的质量之比为
B．爆炸后瞬间两物体的速度大小之比为
C．爆炸后瞬间两物体的动量大小之比为
D．爆炸后瞬间两物体的动能之比为
14．如图所示，光滑水平面上有两个小球A、B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．两小球的动量大小之比
B．两小球的动量大小之比
C．两小球的速度大小之比
D．两小球的速度大小之比
15．在光滑水平面上，A、B两小车中间有一弹簧，如图所示。用两手抓住两小车并将弹簧压缩后使小车处于静止状态，将两小车及弹簧看作一个系统，下列说法正确的是（ ）
A．两手同时放开后，系统总动量始终为零
B．先放开左手，再放开右手后，动量不守恒
C．先放开左手，再放开右手后，总动量向左
D．无论何时放手，两手放开后，在弹簧恢复原长的过程中，系统总动量都保持不变，但系统的总动量不一定为零
三、填空题，共3小题
16．如图所示是一门旧式大炮，炮车和炮弹的质量分别是M和m，炮筒与地面的夹角为α，炮弹射出出口时相对于地面的速度为v0.不计炮车与地面的摩擦，则炮身向后反冲的速度大小为___________。
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：首先将船平行码头自由停泊，轻轻从船尾上船，走到船头后停下来，而后轻轻下船，用卷尺测出船后退的距离为d，然后用卷尺测出船长L，已知他自身的质量为m，则渔船的质量M=_________
18．一颗手榴弹以10m/s的速度沿水平方向向前飞行，它炸裂成质量比为3∶2的两部分，质量大的部分以15m/s的速度继续向前飞行，则另一部分的速度大小_______。
四、解答题，共2小题
19．以初速度v0与水平方向成60°角斜向上抛出的手榴弹，到达最高点时炸成质量分别为m和2m的两块。其中质量大的一块沿着原来的方向以2v0的速度飞行。
求：（1）质量较小的另一块弹片速度的大小和方向；
（2）爆炸过程有多少化学能转化为弹片的动能？
20．如图所示，质量的平板小车停在光滑水平面上，车上表面高。水平面右边的台阶高，台阶宽，台阶右端B恰好与半径的光滑圆弧轨道连接，B和圆心O的连线与竖直方向夹角，在平板小车的A处，质量的甲物体和质量的乙物体紧靠在一起，中间放有少量炸药（甲、乙两物体都可以看作质点）。小车上A点左侧表面光滑，右侧粗糙且动摩擦因数为。现点燃炸药，炸药爆炸后两物体瞬间分开，甲物体获得水平初速度5m/s向右运动，离开平板车后恰能从光滑圆弧轨道的左端B点沿切线进入圆弧轨道。已知车与台阶相碰后不再运动，g取，，。求：
（1）炸药爆炸使两物块增加的机械能E；
（2）物块在圆弧轨道最低点C的速度大小。
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参考答案
1．D
【详解】
A．滑块不固定，当
时，设小球沿槽上升的高度为h，则有
mv0＝（m＋M）v
mv02＝（M＋m）v2＋mgh
可解得
故A错误；
B．当小球速度足够大，从B点离开滑块时，由于B点切线竖直，在B点时小球与滑块的水平速度相同，离开B点后将再次从B点落回，不会从滑块的左侧离开滑块后直接落到水平面上，B错误；
C．当小球到达斜槽最高点，由在水平方向上动量守恒有
mv0＝（M＋m）v
小球具有水平速度，故C错误；
D．当小球回到斜槽底部，相当于完成了弹性碰撞
mv0＝mv1＋Mv2
mv02＝mv12＋Mv22
当m>M，v1与v0方向相同，向左，当m
2．C
【详解】
火箭高速向后喷出气体，气体对火箭的反作用力使火箭升空，故在没有空气的环境中这类火箭也能正常升空，C正确。
故选C。
3．D
【详解】
根据动量守恒，人向右运动时，木板向左运动，因此人到达木板的右端b时，b一定位与N点的左侧；由于人向右运动，因此人始终位于M点的右侧，到达b端时，b端一定位于M点的右侧。
故选D。
4．C
【详解】
喷射燃气的过程动量守恒，有
解得
故选C。
5．B
【详解】
手雷在空中爆炸过程，水平方向不受外力，系统的动量守恒，设手雷原飞行方向为正方向，由系统水平的动量守恒得
整理得
代入数据得
故选B。
6．B
【详解】
设气球下降的高度为h，则由平均动量守恒可知
解得
则人实际上爬的高度是
故选B。
7．B
【详解】
以大人、小孩和平板车三者作为研究对象，系统水平方向所受的合外力为零，根据动量守恒定律，可得在大人和小孩相互交换位置时，系统的重心位置保持不变。在大人和小孩相互交换位置时，可假定平板车不动，则在大人和小孩相互交换位置后，系统的重心将右移（因大人的质量要大于小孩的质量）。因此为使系统的重心位置保持不变，平板车必须左移，而在大人和小孩交换位置后，人的动量为零，而总动量为零，则车的动量也为零，故向左运动一段距离，最后静止，故选B。
8．B
【详解】
AB．根据动量定理有
可以求得天问一号的速度变化量约为288m/s，可知A错误，B正确；
CD．设喷出气体的速度为v气，方向为正方向，质量为m，由动量守恒定律可知
mv气 （M m）Δv
=0
解得喷出气体质量约为
m=438kg
CD错误。
故选B。
9．D
【详解】
CD．在人由一端走到另一端的过程中，对于人和车组成的系统，所受的合外力为零，系统的动量守恒，C错误，D正确。
A．根据，人对车的作用力等于车对人的作用力，作用时间相等，所以人对车的冲量大小等于车对人的冲量大小，A错误；
B．根据动量守恒定律
两边同时乘于时间，则得
即
m>M
解得
B错误。
故选D。
10．D
【详解】
AB．A和B离开桌面后做平抛运动，下落的高度相同，它们的运动时间相等，由得速度之比
故AB错误；
CD．弹簧弹开木块的过程，两木块组成的系统动量守恒，取向左为正方向，由动量守恒定律得
则质量之比
故D正确C错误。
故选D。
11．AC
【详解】
A．A、B球脱离弹簧时满足动量守恒
可得B球的速度大小
A正确；
B．根据动量定理，可得弹簧对A球的冲量
B错误；
C．A球从P点运动到Q点过程中满足机械能守恒
解得
根据动量定理可得从P到Q点的过程中，合外力对A球的冲量
C正确；
D．根据能量守恒可得弹簧储存的弹性势能
D错误。
故选AC。
12．AB
【详解】
AC．运动员滑到B端过程，运动员与滑台组成的系统所受的合外力（运动员的重力）在竖直方向，故在水平方向满足动量守恒，可得
解得
即运动员滑到B端位置时速度为，A正确，C错误；
B．运动员滑到B端过程，据动能定理可得
解得
即滑台左侧的圆弧面对应半径大小，B正确；
D．运动员从A端向上滑到B端过程和从B端向下滑到A端过程，系统只有重力做功，机械能守恒，D错误。
故选AB。
13．BD
【详解】
AB．根据两物体分别滑动和的距离而停止，由
可知，爆炸后瞬间两物体的速度二次方之比为
即两物体的速度大小之比为
两物体的质量之比为
选项A错误，选项B正确；
C．爆炸过程，两物体组成的系统动量守恒，所以爆炸后瞬间两物体的动量大小之比为
选项C错误；
D．爆炸后瞬间两物体的动能之比为
选项D正确。
故选BD。
14．BD
【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A错误，B正确；
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BD。
15．ACD
【详解】
A．两手同时放开后，系统所受合力等于零，系统总动量守恒，始终为零，A正确；
B．先放开左手，再放开右手后，放开双手后，系统所受的合外力等于零，系统动量守恒，B错误；
C．先放开左手，再放开右手后，初动量方向向左，总动量向左，C正确；
D．无论何时放手，两手放开后，在弹簧恢复原长的过程中，系统所受的合外力都等于零，系统总动量都保持不变，但系统的总动量不一定为零，只有同时放开双手时系统的总动量才等于零，D正确。
故选ACD。
16．
【详解】
取炮弹与炮车组成的系统为研究对象，因不计炮车与地面的摩擦，所以水平方向动量守恒。炮弹发射前，系统的总动量为零，炮弹发射后，炮弹的水平分速度为v0cosα，以水平向右为正方向，根据动量守恒定律有
mv0cosα-Mv=0
所以炮车向后反冲的速度大小为
17．
【详解】
[1]．设人走动时船的速度大小为v，人的速度大小为，人从船尾走到船头所用时间为t．取船的速度为正方向．则
根据动量守恒定律
则得
解得渔船的质量
．
18．2.5m/s
【详解】
设未炸裂前总质量为5m，炸裂后质量大的为3m，质量小的为2m，爆炸过程水平方向上动量守恒，规定原来的方向为正方向，则有
解得
速度为正，说明方向和原来的方向相同。
19．（1）2.5v0，与爆炸前速度的方向相反；（2）
【详解】
(1)斜抛的手榴弹在水平方向上做匀速直线运动，在最高点处爆炸前的速度大小为
v1=v0cos60°=v0
设v1的方向为正方向，如图所示
由动量守恒定律可得
3mv1=2mv′1＋mv2
其中爆炸后大块弹片速度
v′1=2v0
解得
v2=-2.5v0
故质量较小的另一块弹片速度的大小为2.5v0，方向与爆炸前速度的方向相反。
(2)爆炸过程中转化为弹片动能的化学能为
20．（1）75J；（2）
【详解】
(1)在爆炸过程中，甲乙系统水平方向动量守恒，设向右为正方向，则
代入数据解得
则炸药爆炸使两物块增加的机械能
(2)加物体离开平板车后做平抛运动，在B点的速度
代入数据，联立解得
甲物体从B点沿切线进入圆弧轨道后做匀速圆周运动，根据动能定理
联立解得
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