1.6 反冲现象 火箭 同步练习题(Word版含答案)

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名称 1.6 反冲现象 火箭 同步练习题(Word版含答案)
格式 doc
文件大小 346.5KB
资源类型 教案
版本资源 人教版(2019)
科目 物理
更新时间 2022-03-10 07:49:17

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文档简介

1.6 反冲现象 火箭
一、单选题
1.一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
2.如图所示,物体A、B将一轻弹簧(不与A、B拴接)挤压后用线系住,静止在水平面上,A、B的质量之比为2:1,A、B与水平面间的动摩擦因数之比为1:2。现将线烧断,则(  )
A.A、B组成的系统动量不守恒
B.弹簧刚恢复原长时,B速度达到最大
C.弹簧刚恢复原长时,A、B动能相等
D.A、B同时停止运动
3.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
4.光滑水平桌面上有A、B两个物体,A的质量是B的k倍。将一轻弹簧置于A、B之间,用外力缓慢压A、B。撤去外力后,A、B开始运动,A和B的动量大小的比值为(  )
A. B.1 C. D.k
5.如图所示,有一质量、边长为0.2m的正方体木块,静止于光滑水平面上,木块内部有一从顶面贯通至底面的通道,一个质量为的小球由静止开始从轨道的左端运动到右端,在该过程中木块的位移为(  )
A.0.05m B.0.10m C.0.15m D.0.5m
6.假设将发射导弹看成如下模型:静止的实验导弹总质量M=3 300 kg,当它以相对于地面的速度v0=120 m/s喷出质量为Δm=300 kg的高温气体后,导弹的速度为(喷出气体过程中重力和空气阻力可忽略)(  )
A.-10 m/s B.12 m/s
C.10 m/s D.-12 m/s
7.装好炮弹的大炮总质量为M,其中炮弹的质量为已知炮弹出炮口时对地的速度大小为v,方向与水平方向间的夹角为,不计炮身与地面间的摩擦,则炮车后退的速度大小是(  )
A. B. C. D.
二、多选题
8.如图所示,一长为L的传送带水平放置,在电动机的带动下,以速率v沿逆时针方向匀速运行,在右轮的正上方固定安装与传送带重直的挡板;质量为m甲=1kg的甲物块与未知质量为m乙的乙物块中间夹有炸药,静止放在光滑的水平桌面上,炸药爆炸所释放的能量E=81J全部转化为两物块的动能,甲离开桌面做平抛运动,经过t=0.3s落地时的速率,乙以水平向右的速度从左轮的正上方滑上传送带,与挡板碰撞前后的速率分别为v1、v2,碰撞时间极短,碰撞生热Q=22.5J,碰撞后乙向左做匀加速经过t0=4s,运行到左轮的正上方恰好与传送带共速,乙与传送带之间的动摩擦因数μ=0.1,g=10m/s2,下列说法正确的是(  )
A.乙的质量m乙=2kg
B.传送带的速率v=6m/s
C.传送带的长度L=16m
D.乙与挡板碰撞之前的速度v1=14m/s
9.如图所示,在光滑地面上放置一个质量为M的光滑斜面体(斜面的各个接触面均光滑),斜面体底部的长度为L,在斜面顶端放置一质量为m的滑块(滑块大小不计),此时滑块与斜面体均静止,现释放滑块,当滑块滑到斜面底端时,下列说法正确的是(  )
A.斜面体和滑块组成的系统动量守恒
B.斜面体和滑块组成的系统水平方向动量守恒
C.当滑块滑到斜面底端时,滑块的对地位移的水平分量为
D.当滑块滑到斜面底端时,滑块的对地位移的水平分量为
10.如图所示,小船的两端站着甲、乙两人,初始小船静止于湖面上。现甲和乙相向而行,从船的一端走到另一端,最后静止于船上,已知甲的质量大于乙的质量,不计水的阻力,下列说法正确的是(  )
A.若甲先行,乙后行,小船最终向左运动 B.若甲先行,乙后行,小船最终静止
C.最终小船静止于初位置左侧 D.最终小船静止于初位置右侧
三、填空题
11.一个质量为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:_____________________。
12.质量为m,长为a的汽车由静止开始从质量为M,长为b的平板车一端行至另一端时,如图所示,汽车产生的位移大小是______,平板车产生位移大小是______。(地面光滑)
13.“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
14.如图所示,一对杂技演员(都视为质点)乘秋千(秋千绳处于水平位置)从A点由静止出发绕O点下摆,当摆到最低点B时,女演员在极短时间内将男演员沿水平方向推出,然后自己刚好能回到高处A。求男演员落地点C与O点的水平距离s。已知男演员质量m1和女演员质量m2之比m1∶m2=3∶2,秋千的质量不计,秋千的摆长为R,C点比O点低5R。
15.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)整个过程中摩擦力对做的功。
16.一条船以的初速度在水面上匀速运动,船和人以及货物的总质量为M,为增加船的速度,船上的人以相对于船为的速度沿船前进的反方向,将质量为m的物体水平抛出,假设每次抛出的物体的质量相等,每次抛物体时相对于船的速度均为u,忽略水的阻力,抛两次后,船的速度为多大?
17.如图所示,用火箭发射人造卫星,假设最后一节火箭的燃料用完后,火箭壳体和卫星一起以速度绕地球做匀速圆周运动。已知卫星质量,最后一节火箭壳体的质量,某时刻火箭壳体与卫星分离,分离时卫星与火箭壳体沿轨道切线方向的相对速度,试分析计算:
(1)分离后卫星的速度是多大?
(2)火箭壳体的速度是多大?(以地面为参考系)
试卷第1页,共3页
参考答案:
1.C
【解析】
【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。
2.D
【解析】
【详解】
A.A、B组成的系统水平方向受合外力为
可知系统的动量守恒,选项A错误;
B.当B的速度最大时,弹力等于摩擦力,此时弹力不为零,则当弹簧刚恢复原长时,B速度不是最大,选项B错误;
C.根据动量守恒,弹簧刚恢复原长时

选项C错误;
D.根据
可知,A、B同时停止运动,选项D正确。
故选D。
3.B
【解析】
【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。
4.B
【解析】
【详解】
设A和B的动量大小分别为pA和pB,由于系统初动量为零,且A、B被弹开后运动方向相反,则根据动量守恒定律有

故选B。
5.A
【解析】
【详解】
小球由静止开始从如图所示轨道的左端运动到右端过程中,小球与木块组成的系统,水平方向平均动量守恒,则有

根据题意,有
联立解得
故选A。
6.D
【解析】
【详解】
以导弹和气体为系统利用动量守恒定律可知
0=Δmv0+(M-Δm)v

0=300×120+(3 300-300)v
解得
v=-12 m/s
故D正确。
7.B
【解析】
【详解】
炮弹离开炮口时,炮弹和炮车在水平方向受到的外力相对于内力可忽略不计,则系统在水平方向动量守恒。取炮车后退的方向为正,对炮弹和炮车组成系统为研究,根据水平方向动量守恒有
解得
故选B。
8.BC
【解析】
【详解】
A.炸药爆炸后,甲、乙获得的速度分别为、,由动量守恒定律有
由能量守恒有
由平抛运动的规律
联立解得

A错误;
BCD.乙滑上传送带后向右做匀减速,由匀变速直线运动的规律
碰撞后乙向左做匀加速直线运动,由匀变速直线运动的规律

碰撞生热
联立解得
,,,
BC正确,D错误。
故选BC。
9.BD
【解析】
【详解】
AB.斜面体和滑块组成的系统竖直方向受到的合力不为零,竖直方向动量不守恒。系统水平方向不受外力,水平方向动量守恒,故A错误,B正确;
CD.当滑块滑到斜面底端时,设滑块向右的位移为,斜面体向左的位移为,根据水平方向动量守恒,有
由几何关系知
解得滑块的对地位移的水平分量为
故C错误,D正确。
故选BD。
10.BC
【解析】
【详解】
AB.以甲、乙和船组成的系统为研究对象,由系统动量守恒知,初始系统总动量为0,所以无论谁先行,最终系统总动量为0,小船最终都静止,故B正确,A错误;
CD.由于甲的质量大于乙的质量,甲向右运动,所以小船最终静止在初位置左侧,故C正确,D错误。
故选BC。
11. 0.25 在该过程中人船系统所受合外力不为零
【解析】
【详解】
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
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。
12.
【解析】
【详解】
设汽车的位移为s,平板车的位移为b-a-s,根据动量守恒
mvm=MvM
两边同乘t,则有
ms=M(b-a-s)
解得,汽车的位移
s=
平板车的位移
b-a-s=
13. 0 小明
【解析】
【详解】
(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)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)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。
14.
【解析】
【详解】
两演员一起从从A点摆到B点,只有重力做功,机械能守恒定律,设总质量为m,则
女演员刚好能回到高处,机械能依然守恒
女演员在极短时间内将男演员沿水平方向推出,两演员系统动量守恒:
根据题意
有以上四式解得
接下来男演员做平抛运动:由

因而
15.(1),方向向左;,方向向右;(2);(3)
【解析】
【详解】
(1)爆炸过程,以为研究对象:

方向向左;
方向向右;
(2)爆炸后一段时间对

方向向右;


方向向左;


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

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
16.
【解析】
【详解】
以水为参考系,以船前进的方向为坐标轴的正方向,第一次抛出物体后,船的速度为v1,物体相对于水的速度为
由动量守恒定律得
第二次抛出物体后,船的速度为,物体相对于水的速度为
动量守恒

17.(1) ;(2)
【解析】
【详解】
设分离时卫星速度方向为正方向,分离后卫星的速度为,火箭壳体的速度为,由动量守恒,有
由题意可知
联立以上两式并代入数值,解得

答案第1页,共2页
答案第1页,共2页