2019人教版选择性必修第一册第一章动量守恒定律6反冲现象火箭拔高练习（word版含答案）

2019人教版选择性必修第一册 第一章 动量守恒定律 6 反冲现象 火箭 拔高练习
一、多选题
1．有关实际生活中的现象，下列说法正确的是（　　）
A．火箭靠喷出气流的反冲作用而获得巨大的速度
B．体操运动员在着地时屈腿是为了减小地面对运动员的冲量
C．用枪射击时要用肩部抵住枪身是为了减小反冲的影响
D．为了减轻撞车时对司乘人员的伤害，汽车前部安装气囊是为了减小司乘人员动量的变化量
2．如图所示，长为L的轻质光滑硬杆上端与质量为m的小球连接，下端与劲度系数为k的轻质弹簧拴接。小球靠在光滑的竖直墙上，弹簧放置在光滑的水平地面上，右端连接在墙角O。从A点静止释放小球时，弹簧处于原长，小球下降H时到达B点，此时速度最大，C点为最低点，AC距离为。已知弹簧的弹性势能与伸长量x、劲度系数k的关系为，重力加速度为g，下列说法正确的是（　　）
A．最大速度为
B．刚释放瞬间小球加速度为g
C．D、E两点间的距离为
D．运动过程中，小球机械能守恒
二、单选题
3．已知、、的静止质量分别是226.0254u、22.0175u、4.0026，u为原子质量单位，且1u相当于931.5MeV。当发生α衰变时，下列说法正确的是（ ）
A．的质量等于组成它的核子的质量之和
B．发生一次α衰变释放的核能为4.93695MeV
C．因的比结合能比小，所以比更稳定
D．一个静止的发生一次α衰变，产生的和的速度之比约为111：2
4．寄易碎物品快递时，应符合基本的包装规范，先将箱体内部六面用板状固体泡沫衬垫，每件商品用塑料气泡膜包裹，并用粘胶带封住以防包斑松散。易碎物品被较软的塑料气泡膜包裹着的目的是（　　）
A．减小碰撞过程中的动量变化量
B．延长碰撞过程中的作用时间
C．为使产品看起来更上档次
D．为减少和周围环境中的热传递
5．下列说法正确的是（　　）
A．一对平衡力所做功之和一定为零，一对作用力与反作用力所做功之和也一定为零
B．一对平衡力的冲量之和一定为零，一对作用力与反作用力的冲量之和也一定为零
C．物体所受合力冲量的方向不一定与物体动量的变化方向相同，不一定与物体的末动量方向相同
D．火箭喷出的燃气的速度越大、火箭的质量比（发射前总质量M与燃料耗尽后质量m比值）越小，则火箭获得的速度就越大
6．质量为的炮弹，以的动能沿水平方向飞行时突然爆炸，分裂为质量相等的两块，前一块仍沿原水平方向飞行，动能为，则后一块动能为（ ）
A． B． C． D．
7．2017年7月9日，斯诺克世界杯在江苏无锡落下帷幕，由丁俊晖和梁文博组成的中国A队在决赛中1比3落后的不利形势下成功逆转，最终以4比3击败英格兰队，帮助中国斯诺克台球队获得了世界杯三连冠．如图所示为丁俊晖正在准备击球，设在丁俊晖这一杆中，白色球(主球)和花色球碰撞前、后都在同一直线上运动，碰前白色球的动量pA＝5 kg·m/s，花色球静止，白色球A与花色球B发生碰撞后，花色球B的动量变为p′B＝4 kg·m/s，则两球质量mA与mB间的关系可能是(　　)
A．mB＝mA B．mB＝mA
C．mB＝mA D．mB＝6mA
8．在光滑水平桌面上停放着两辆玩具小车A、B，其质量之比mA：mB=1：2，两车 用一根轻质细线缚住，中间夹着被压缩的轻弹簧，当烧断细线，轻弹簧将两车弹开，A车与B车（填选项前的编号）（　　）
A．动量大小之比为1：2 B．动量大小之比为1：1
C．速度大小之比为1：2 D．速度大小之比为1：1
9．一颗手榴弹被投出后到达最高点时的速度为v0＝10 m/s，设它炸成两块后，质量为0.4 kg的大块速度大小为250 m/s, 方向与原来方向相反，若取v0方向为正方向，则质量为0.2 kg的小块速度为(　　)
A．－470 m/s B．530 m/s
C．470 m/s D．800 m/s
10．如图所示，光滑水平面上静止一辆小车，在酒精灯燃烧一段时间后塞子喷出．下列说法正确的是（　　）
A．由于塞子的质量小于小车质量，喷出时塞子受到的冲击力将大于小车受到的冲击力
B．由于塞子的质量小于小车质量，喷出时塞子受到的冲击力将小于小车受到的冲击力
C．塞子喷出瞬间小车对水平面的压力大于小车自身的重力
D．若增大试管内水的质量则可以增大小车的速度
11．火箭升空过程中向后喷出高速气体，从而获得较大的向前速度。火箭飞行所能达到的最大速度是燃料燃尽时火箭获得的最终速度。影响火箭最大速度的因素是火箭（　　）
A．喷出的气体速度和火箭始、末质量之比 B．开始飞行时的质量
C．喷出的气体总质量 D．向后喷出的气体速度
12．一辆小车静止在光滑的水平面上，小车立柱上用一条长为L的轻绳拴一个小球，小球与悬点在同一水平面上，轻绳拉直后小球从A点静止释放，如图，不计一切阻力，下面说法中正确的是（　　）
A．小球的机械能守恒，动量不守恒
B．小球的机械能不守恒，动量也不守恒
C．小球和小车组成系统机械能守恒，水平方向上动量守恒
D．小球和小车组成系统机械能不守恒，总动量守恒
13．如图所示，甲为履带式电梯，乙为台阶式电梯，它们倾角相同，没有顾客乘坐时低速转动，有顾客乘坐时会匀加速启动，启动时两个电梯的加速度大小相同。质量相同的小红和小明两个乘客分别乘坐甲、乙电梯上楼，在电梯启动阶段两位乘客受到的摩擦力大小分别为f甲、f乙，则（　　）
A．小明和小红受到电梯的作用力大小不相同 B．f甲C．小明受到电梯的作用力方向竖直向上 D．f甲与f乙大小关系与倾角大小无关
14．2021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．
15．关于力说法下列正确的是（ ）
A．匀速转弯的物体一定受到力的作用
B．物体发生形变后必然会产生弹力
C．物体先受到外力发生形变，后产生弹力
D．鸡蛋碰石头，鸡蛋破了，说明鸡蛋受的弹力大于石头受到的弹力
16．如图所示是一种弹射装置，弹丸质量为m，底座质量为3m，开始时均处于静止状态，当弹簧释放将弹丸以相对地面v的速度发射出去后，底座的反冲速度大小是（　）
A．3v/4 B．v/4
C．v/3 D．0
三、解答题
17．如图所示，在光滑的水平桌面上有一长为L＝2 m的木板C，它的两端各有一块挡板，C的质量为mC＝5 kg，在C的中央并排放着两个可视为质点的滑块A与B，其质量分别为mA＝1 kg、mB＝4 kg，开始时A、B、C均处于静止状态，并且A、B间夹有少许炸药，炸药爆炸使得A以vA＝6 m/s的速度水平向左运动，不计一切摩擦，两滑块中任一块与挡板碰撞后就与挡板合成一体，爆炸与碰撞时间不计，求：
（1）当两滑块都与挡板碰撞后，板C的速度多大？
（2）从爆炸开始到两个滑块都与挡板碰撞为止，板C的位移多大？方向如何？
（3）两滑块与挡板碰撞所产生的总热量为多少？
18．一玩具以初速度从水平地面竖直向上抛出，达到最高点时，用遥控器将玩具内压缩的轻弹簧弹开，该玩具沿水平方向分裂成质量之比为1∶4的两部分，此时它们的动能之和与玩具从地面抛出时的动能相等。弹簧弹开的时间极短，不计空气阻力。求
（1）玩具上升到最大高度时的速度大小；
（2）两部分落地时速度大小之比。
试卷第1页，共3页
试卷第1页，共3页
参考答案
1．AC
【详解】
A．火箭靠喷出气流的反冲作用而获得巨大速度， A正确；
B．体操运动员在着地时屈腿可以延长着地时间，从而可以减小地面对运动员的作用力，B错误；
C．用枪射击时要用肩部抵住枪身是可以防止枪身快速后退而造成伤害，故是为了减少反冲的影响，C正确；
D．为了减轻撞车时对司乘人员的伤害程度，而司乘人员动量的变化量是不变的，由
可知，延长碰撞的时间，减小作用力，D错误。
故选AC。
2．BC
【详解】
A．小球下降H时到达B点，若弹簧的伸长量也为H，从开始下滑到B点过程中，根据动能定理
解得
因为不知道杆长与弹簧原长的关系，所以不能确定弹簧的形变量是否等于杆下滑的距离，故A错误；
B．刚释放瞬间，小球在竖直方向上只受到重力的作用，所以瞬间加速度为g，故B正确；
C．由小球和弹簧组成系统机械能守恒
解得
故C正确；
D．运动过程中，除了重力做功外，弹簧做负功，所以小球机械能不守恒，故D错误。
故选BC。
3．B
【详解】
A．原子核的质量小于组成它的核子的质量之和，这个现象就是质量亏损，A不符合题意；
B． 发生α衰变释放出核能，一次衰变释放的核能
E=(2.0254-22.0175-4.0026) ×931.5MeV=4.93695MeV
B符合题意；
C．原子核的比结合能越大，说明把它分成单个的核子需要赋予更多的能量，因此原子核更稳定， 的比结合能比小，所以据比更稳定，C不符合题意；
D．衰变时动量守恒可知，和的速度之比为两者质量的反比质量之比约为质量数之比，故和 的速度之比约为2：111，D不符合题意。
故选B。
4．B
【详解】
假设物品被摔落到地面，则物品动量变化是一定的，在包装中加较软的泡沫塑料可以增加物品和地面的作用时间，从而延长碰撞过程中的作用时间，减小与地面的作用力。
故选B。
5．B
【详解】
A．一对平衡力所做功之和一定为零；一对作用力和反作用力大小相等方向相反，但它们的做功对应的位移不一定相等，所以它们做功之和不一定为零，故A错误；
B．一对平衡力的冲量之和一定为零，一对作用力与反作用力因等大反向，同在同失，则它们的冲量之和也一定为零，故B正确；
C．物体所受合力冲量的方向一定与物体动量的变化方向相同，不一定与物体的末动量方向相同，故C错误；
D．设火箭发射前的质量为M，燃料耗尽后质量m，则喷出气体的质量为M-m。火箭是利用反冲的原理工作的，取向上为正方向，根据动量守恒定律，有
0=（M-m）v-mv′
解得
则知火箭喷出的气体速度越大、火箭的质量比越小，则火箭能够获得的速度不一定越大，故D错误。
故选B。
6．B
【详解】
试题分析：先根据动能的表达式求出炮弹的速度，突然爆炸动量守恒，根据动量守恒定律即可解题．
根据，得，突然爆炸动量守恒，设前一块速度为，第二块速度为，根据动量守恒定律得：，带入数据解得，则后一块的动能为，B正确．
7．A
【详解】
由动量守恒定律得
pA＋pB＝p′A＋p′B，
解得
p′A＝1kg·m/s，
根据碰撞过程中总动能不增加，则有
≥＋，
代入数据解得
mB≥mA，
碰后两球同向运动，白色球A的速度不大于花色球B的速度，则
≤，
解得
mB≤4mA，
综上可得
mA≤mB≤4mA．
A．mB＝mA，与结论相符，选项A正确；
B．mB＝mA，与结论不相符，选项B错误；
C．mB＝mA，与结论不相符，选项C错误；
D． mB＝6mA，与结论不相符，选项D错误；
8．B
【解析】
【详解】
AB、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，动量大小之比：||=；故A错误；B正确；
CD、结合动量的定义：P=mv，所以mAvA=|mBvB|，则：．故CD错误．
故选B．
【点睛】
本题考查了求小车动量变化量之比，两小车组成的系统动量守恒，小车的初动量为零，末动量就等于小车动量，应用动量守恒定律求出小车的末动量，然后可以求出小车动量之比，解题时注意正方向的选择．
9．B
【详解】
手榴弹爆炸过程系统水平方向动量守恒，以手榴弹的初速度方向为正方向，根据动量守恒定律得Mv0＝m1v1＋m2v2．即0.6×10 kg·m/s＝0.4×(－250) kg·m/s＋0.2 kg ×v2，解得：v2＝530 m/s．
10．C
【详解】
AB．喷出时塞子受到的冲击力和小车受到的冲击力是相互作用力大小相等，方向相反，故AB错误；
C．塞子喷出瞬间，试管内的气体对小车有斜向左下的作用力，所以小车对水平面的压力大于小车自身的重力，故C正确；
D．若增大试管内水的质量，整体水平方向动量守恒，所以小车速度减小，故D错误．
综上所述本题答案是：C
点睛：喷出时塞子时，气体对塞子的作用力和塞子对气体的作用力大小相等，方向相反，而塞子对气体的作用力又等于气体对小车的作用力，对小车受力分析，根据竖直方向平衡判断塞子喷出瞬间小车对水平面的压力与小车自身的重力的关系．
11．A
【详解】
分别用M、m表示火箭初始质量和燃料燃尽时的质量，表示喷气速度大小，则火箭喷气过程动量守恒，有
即火箭最大速度
影响火箭最大速度的因素是火箭喷出的气体速度和火箭始、末质量之比，故A项正确。
故选A。
12．BC
【详解】
小球下落过程中，小车向左运动，拉力对小球做负功，对小车做正功，小球和小车各自的机械能不守恒，地面是光滑的，它们组成的系统机械能守恒，水平方向动量守恒。
故选BC。
13．D
【详解】
A．小明和小红具有相同的加速度，由牛顿第二定律可知他们的合力相同，他们受到电梯的作用力及重力的作用，重力相同的情况下，电梯对他们的作用力大小相等、方向相同，A错误；
B．设电梯倾角，由牛顿第二定律，对甲有
对乙有
对比可得
f甲>f乙
B错误；
C．由于小明的加速度沿电梯向上，由牛顿第二定律可知，小明受到电梯的作用力方向不可能竖直向上，C错误；
D．结合B解析可知，f甲大于f乙的关系与倾角大小无关，D正确。
故选D。
14．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。
15．A
【详解】
匀速转弯的物体由于运动状态发生了改变，则物体一定受到力的作用；故A正确；物体发生形变后若不能恢复原状；则不会产生弹力；故B错误；弹力和形变是同时产生的；故C错误；鸡蛋碰石头时力是大小相等的，只所以鸡蛋破是因为鸡蛋的耐受力小；故D错误．
16．C
【详解】
在水平方向上，弹丸和底座组成的系统动量守恒，设水平向右为正，由动量守恒可得，得，负号表示速度方向水平向左，故C正确．
17．（1）0；（2）0.3 m，方向向左；（3）22.5J
【详解】
（1）整个过程A、B、C系统动量守恒，有
所以
（2）炸药爆炸，A、B获得的速度大小分别为vA、vB．以向左为正方向，有
解得
方向向右
然后A向左运动，与挡板相撞并合成一体，共同速度大小为vAC，由动量守恒，有
解得
此过程持续的时间为
＝s
此后，设经过t2时间B与挡板相撞并合成一体，则有
解得
所以，板C的总位移为
方向向左
（3）两滑块与挡板碰撞所产生的总热量就是爆炸所产生的总能量，即爆炸后两滑块的总动能
18．（1）；（2）
【详解】
（1）设玩具上升的最大高度为h，玩具上升到高度时的速度大小为v，重力加速度大小为g，以初速度方向为正，整个运动过程有
玩具上升到最大高度有
两式联立解得
（2）设玩具分开时两部分的质量分别为、，水平速度大小分别为、。依题意，动能关系为
玩具达到最高点时速度为零，两部分分开时速度方向相反，水平方向动量守恒，有
分开后两部分做平抛运动，由运动学关系，两部分落回地面时，竖直方向分速度大小为，设两部分落地时的速度大小分别为、，由速度合成公式，有
，
结合，解得
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页