1.6反冲现象火箭 基础练习（Word版含答案）
文档属性
| 名称 | 1.6反冲现象火箭 基础练习（Word版含答案） |  | |
| 格式 | doc | ||
| 文件大小 | 436.5KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-03-13 17:36:50 | ||
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文档简介
1.6、反冲现象 火箭
一、选择题（共16题）
1．质量m＝100 kg的小船静止在平静水面上，船两端载着m甲＝40 kg、m乙＝60 kg的游泳者，在同一水平线上甲向左、乙向右同时以相对于岸3 m/s的速度跃入水中，如图所示，则小船的运动速率和方向为 （ ）
A．0.6 m/s，向左 B．3 m/s，向左
C．0.6 m/s，向右 D．3 m/s，向右
2．2021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．
3．如图所示，大气球质量为100kg，载有质量为50kg的人（可以把人看做质点），静止在空气中距地面20m高的地方，气球下方悬一根质量可忽略不计的绳子，此人想从气球上沿绳慢慢下滑至地面，为了安全到达地面，则这绳长至少应为（ ）
A．20m
B．30m
C．40m
D．50m
4．如图所示，光滑杆上套有一质量为M的小环，长L的细线一端系在环上另一端系一质量为m的小球，细线与竖直方向夹角为θ，开始系统由静止释放小球，当小球运动到最低点时，小环的位移多大（ ）
A．L B．Lsinθ C．Lsinθ D．Lsinθ
5．近几年来，我国的大推力火箭“长征五号”（昵称“胖五”）频频亮相，多次承担重要发射任务。其上搭载了8台型号为YF-100的液氧煤油发动机，8台发动机一起工作时，每秒钟可将3200kg的高温气体以3000m/s的速度喷出，则每台发动机的最大推力约为（ ）
A．1.2×105N B．9.6×105N C．1.2×106N D．9.6×106N
6．装有炮弹的大炮总质量为M,炮弹的质量为m,炮筒水平放置,炮弹水平射出时相对炮口的速度为v0, 则炮车后退的速度大小为 ( )
A． B． C． D．
7．如图所示，光滑水平面上A、B、C三个质量均为1 kg的物体紧贴着放在一起，A、B之间有微量炸药．炸药爆炸过程中B对C做的功为4 J，若炸药爆炸过程释放的能量全部转化为三个物体的动能，则炸药爆炸过程中释放出的能量为
A．8 J
B．16 J
C．24 J
D．32 J
8．如图所示，在光滑的水平面上静止放置一质量为m的半圆槽，半圆槽内壁光滑，轨道半径为R。现把质量为的小球（可视为质点）自轨道左侧最高点由静止释放，在小球和半圆槽运动的过程中，半圆糟向左运动的最大距离为（ ）
A． B． C． D．R
9．如图所示，一枚手榴弹在空中竖直下落，一段时间后爆炸成a、b两块，又过了一段时间，a、b两块同时落到水平地面上，其中a飞行的水平距离OA是b飞行的水平距离OB的2倍，忽略空气阻力，则a、b两块在爆炸前后（ ）
A．动量增加量之比是1:2 B．动量增加量之比是2:1
C．动能增加量之比是1:2 D．动能增加量之比是2:1
10．小船在水面上以速度v向东行驶，若船上的人以相对河岸相同的速率分别向东和向西同时抛出两个质量相等的重物，不计水的阻力，则小船的速度与抛出重物前相比（ ）
A．不变 B．减小 C．增大 D．无法判断
11．M置于光滑平面上，上表面粗糙且足够长，木块m以初速度v滑上车表面，则（ ）
A．因车表面粗糙，故系统动量不守恒
B．车面越粗糙，小车M获得动量越大
C．车面越粗糙，系统产生的内能越多
D．m的最终速度为
12．在光滑的水平台面上放置甲、乙两个可视为质点的物块，物块甲的质量为2m、物块乙的质量为m，两物块之间有一压缩的轻弹簧处于锁定状态，开始物块甲用销钉固定在台面上，现将弹簧的锁定解除，轻弹簧恢复到原长后物块乙离开台面，经测量可知物块乙的落地点距离台面边缘的距离为l，如图所示；如果物块甲不固定，轻弹簧的压缩量与第一次相同，弹簧的锁定解除后，物块乙的落地点距离台面边缘的距离应为（ ）
A． B． C． D．
13．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m＝0.1 kg和M＝0.3 kg，两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6 m/s，接着A球进入与水平面相切、半径为0.5 m的竖直面内的光滑半圆形轨道运动，P、Q为半圆形轨道竖直的直径，g取10 m/s2。下列说法不正确的是（ ）
A．弹簧弹开过程，弹力对A的冲量大小大于对B的冲量大小
B．A球脱离弹簧时B球获得的速度大小为2 m/s
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1 N·s
D．若半圆轨道半径改为0.9 m，则A球不能到达Q点
14．将一个烟花从地面沿与水平方向成45°角斜向上发射，经过时间1s到达最高点，到最高点时爆炸，爆炸后分成两块，两块的质量之比为3：1，其中质量较大的一块刚好做自由落体运动。已知重力加速度大小为10m/s2，不计空气阻力和爆炸过程中损失的质量，则（ ）
A．烟花在地面发射时的速度大小为10m/s
B．爆炸后一瞬间，质量较小的一块速度大小为40m/s
C．炸成的两块落地后相距40m
D．爆炸后瞬间系统的动能与爆炸前瞬间系统的动能之比为4：1
15．如图，质量为m的人在质量为M的平板车上从左端走到右端，若不计平板车与地面的摩擦，则下列说法不正确的是（ ）
A．人在车上行走时，车将向左运动
B．当人停止走动时，由于车的惯性大，车将继续后退
C．若人越慢地从车的左端走到右端，则车在地面上移动的距离越大
D．不管人在车上行走的速度多大，车在地面上移动的距离都相同
16．某同学质量为50 kg，他从岸上以大小为4 m/s的速度跳到湖中一条向他飘来的小船上，小船的质量是150 kg，原来的速度大小是1 m/s，该同学上船后又跑了几步，最终停在船上(不计任何阻力)，则( )
A．人和小船最终静止在水面上
B．该过程同学的动量变化量为187．5kg m/s
C．船最终的速度是0．25 m/s
D．船的动量变化量是150kg m/s
二、填空题
17．判断下列说法的正误．
（1）反冲运动是相互作用的物体之间的作用力与反作用力产生的效果．( )
（2）只有系统合外力为零的反冲运动才能用动量守恒定律来分析．( )
（3）反冲运动的原理既适用于宏观物体，也适用于微观粒子．( )
（4）在没有空气的宇宙空间，火箭仍可加速前行．( )
18．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______。
19．一个静止的 质量为M的不稳定原子核，当它放射出质量为m 速度大小为υ的粒子后，原子核的剩余部分的速率等于________
20．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)。
三、综合题
21．一个连同装备共100 kg的宇航员，在离飞船45 m的位置与飞船处于相对静止的状态．装备中有一个高压气源，能以50 m／s的速度喷出气体．宇航员为了能在10 min时间返回飞船，则他需要在开始返回的瞬间一次性向后喷出的气体质量是多少？
22．假设一质量为m的烟花从地面上A点以速度v竖直上升到最大高度处炸裂为质量相等的甲、乙两块，沿水平方向向相反的两个方向飞出，假设甲的落地点距A点的距离为s，不计空气阻力及消耗的炸药质量，烟花炸裂时消耗的化学能80%转化为动能。求：
(1)烟花上升的最大高度；
(2)烟花炸裂后甲水平飞出时的速度大小；
(3)烟花炸裂时消耗的化学能。
23．如图所示的水平地面上有a、b、O三点．将一条轨道固定在竖直平面内，粗糙的ab段水平，bcde段光滑，cde是以O为圆心，R为半径的一段圆弧，可视为质点的物块A和B紧靠在一起，中间夹有少量炸药，静止于b处，A的质量是B的2倍．某时刻炸药爆炸,两物块突然分离，分别向左、右沿轨道运动．B到最高点d时速度沿水平方向，此时轨道对B的支持力大小等于B所受重力的3/4，A与ab段的动摩擦因数为μ，重力加速度g，求：
（1）物块B在d点的速度大小；
（2）物块A滑行的距离s；
（3）试确定物块B脱离轨道时离地面的高度；
（4）从脱离轨道后到落到水平地面所用的时间．
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．A
【详解】
甲、乙和船组成的系统动量守恒，以水平向右为正方向，开始时总动量为零，根据动量守恒定律有
0＝-m甲v甲＋m乙v乙＋mv
代入数据解得
v＝-0.6 m/s
负号说明小船的速度方向向左；
故选A．
2．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。
3．B
【详解】
人与气球组成的系统动量守恒，设人的速度v1，气球的速度v2，设运动时间为t，以人与气球组成的系统为研究对象，以向下为正方向，由动量守恒得：m1v1-m2v2=0，则，解得：
则绳子长度：
L=s球+s人=10m+20m=30m
即绳子至少长30m长。
A．20m。故A不符合题意。
B．30m。故B符合题意。
C．40m。故C不符合题意。
D．50m。故D不符合题意。
4．D
【详解】
试题分析：在小球向下摆动的过程中，虽然小球、细绳及圆环在运动过程中合外力不为零（杆的支持力与两圆环及小球的重力之和不相等），系统的动量不守恒，但是系统在水平方向不受外力，因而水平动量守恒．用位移与时间之比表示速度，根据水平方向动量守恒和几何关系列式求解
解：开始系统时，细绳与竖直方向成θ角时，二者的水平距离是Lsinθ．
以小球、细绳及圆环组成的系统为研究对象，系统在水平方向不受外力，因而水平动量守恒，到达最低点时．
由水平动量守恒有：
Mv=mv′
且系统机械能守恒，mgL（1﹣cosθ）=Mv2+mv′2，
且在任意时刻或位置v与v′均满足这一关系，加之时间相同，公式中的v和v′可分别用其水平位移替代，则上式可写为：
Md=m（Lsinθ﹣d）
mgL（1﹣cosθ）=Md2+m（Lsinθ﹣d）2
解得圆环移动的距离：
d=Lsinθ
故选D
5．C
【详解】
8台发动机每秒钟可将3200kg的高温气体以3000m/s的速度喷出，由动量定理有
解得
则每台发动机的最大推力为，故C正确，ABD错误。
故选C。
6．A
【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．设炮后退的速度为v'，则炮弹对地的水平速度大小为（v0- v'），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：
（M-m）v′-m（v0- v'）=0
解得炮车后退的速度大小：v′=v0
故A正确，BCD错误；故选A．
7．C
【详解】
因为在光滑水平面上，所以爆炸后B与C速度相等，因为B对C做的功为4 J，根据动能定理 ，所以C的速度 ．根据动量守恒有 ，根据能量守恒有 ．
A. 8 J与计算结果不符，A错误．
B. 16 J与计算结果不符，B错误．
C. 24 J与计算结果相符，C正确．
D. 32 J与计算结果不符，D错误．
8．A
【详解】
在小球和半圆槽运动的过程中系统在水平方向上动量守恒，有
即
则有
又
联立解得
，
故选A。
9．D
【详解】
AB．由题意知，爆炸后两块同时落地，说明爆炸瞬间两块在竖直方向的速度没有发生变化
故爆炸是在水平方向上发生的，时间一样，a飞行的水平距离OA是b飞行的水平距离OB的2倍
则
因水平方向的初动量为零，且水平方向动量守恒，所以爆炸后a、b两块的水平方向动量应等值、反向，即
故AB错误；
CD．结合爆炸后两块的速度和动量可知
联立可得
故C错误，D正确。
故选D。
10．C
【详解】
重物和船组成的系统，抛重物的过程中系统动量守恒，故有
得
故C正确，ABD错误。
故选C。
11．D
【详解】
ABD．以小车和木块组成的系统为研究对象所受合外力为零，因此系统动量守恒，由于摩擦力的作用，m速度减小，M速度增大，m速度减小到最小时，M速度达最大，最后m、M以共同速度运动
mv=（m+M）v′
解得
v′=
小车获得的动量
与动摩擦因数、与车的粗糙程度无关，故AB错误，D正确；
C．相对运动过程中系统机械能减小，转化为摩擦产生的内能，根据能量守恒得
E损=mv2-（m+M）v′2=
与车表面的粗糙程度无关，故C错误。
故选D。
12．A
【详解】
设弹簧压缩后所具有的的弹性势能为Ep，当甲固定时，设乙离开台面时的速度大小为v2，根据能量守恒定律有
①
当甲不固定时，设乙离开台面时的速度大小为v2′，甲的速度大小为v1，根据能量守恒定律有
②
根据动量守恒定律有
③
由于乙两次做平抛运动下落的高度相同，所以下落时间相同，设第二次乙的落地点距离台面边缘的距离为l′，则根据平抛运动规律有
④
联立①②③④解得
⑤
故选A。
13．A
【详解】
A．弹簧弹开两小球的过程，弹力相等，作用时间相同，根据冲量定义可知，弹力对A的冲量大小等于对B的冲量大小，A错误；
B．由动量守恒定律得
mv1＝Mv2
解得A球脱离弹簧时，B球获得的速度大小为
v2＝2 m/s
项B正确；
C．设A球运动到Q点时速度为v，对A球从P点运动到Q点的过程，由机械能守恒定律得
解得
v＝4 m/s
根据动量定理得
I＝mv－（－mv1）＝1 N·s
即A球从P点运动到Q点过程中所受合外力的冲量大小为1 N·s，C正确；
D．若半圆轨道半径改为0.9 m，小球到达Q点的最小速度为
vC＝＝3 m/s
对A球从P点运动到Q点的过程，由机械能守恒定律
解得
小于小球到达Q点的临界速度vC，则A球不能到达Q点，D正确。
故不正确的选 A。
14．BCD
【详解】
A．设烟花在地面发射时的速度大小为v0，则
解得
故A错误；
B．在最高点速度
设炸成的两块质量分别为m1、m2，则
解得
故B正确；
C．炸成的两块落地后的距离
故C正确；
D．爆炸后系统的动能与爆炸前系统的动能之比
故D正确。
故选BCD。
15．BC
【详解】
A．人与车组成的系统动量守恒，由动量守恒定律得
负号表示人与车的速度方向相反，人在车上向右行走时，车将向左运动，故A正确，不符合题意；
B．由可知，人停止走动速度为零时，车的速度也为零，故B错误，符合题意；
CD．车与人的位移之比
且
车的位移
L为车的长度，则车的位移与人的运动速度无关，故C错误，符合题意，D正确，不符合题意。
故选BC。
16．BC
【详解】
A、C、规定人原来的速度方向为正方向，设人和小船最终的共同速度为v．水的阻力忽略不计，该同学跳上小船后与小船达到同一速度的过程，人和船组成的系统合外力为零，系统的动量守恒，由动量守恒定律m人v人+m船v船=(m人+ m船)v，解得v=0.25m/s，方向与人原来的速度方向相同，故A错误，C正确．B、该过程同学的动量变化量Δp = m人v- m人v人= -187.5 kg m/s，故B正确．D、船的动量变化量Δp′=m船v-m船v船=187.5 kg m/s，故D错误．故选BC．
17． 正确 错误 正确 正确
【详解】
略
18．1:1
【详解】
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
19．
【详解】
规定后质量为m的粒子的速度方向为正，根据动量守恒定律研究整个原子核：
，解得：，即剩余部分获得的反冲速度大小为，方向与规定正方向相反．
20． 10m/s 300J 60m
【详解】
根据动量守恒定律
代入数据得
根据能量守恒
可得释放的能量
根据
可得落地时间
落地时的水平距离
21．0.15kg
【详解】
设宇航员的速度为u，则：，释放m1氧气后，则根据动量守恒有：0=m1v-(M-m1)u，代入数据得m1=0.15kg.
22．(1)；(2)；(3)
【详解】
(1)由竖直上抛公式得烟花上升的最大高度
(2)设甲水平飞出时的速度大小为，由平抛运动规律得
又
解得
(3)设乙水平飞出时的速度大小为，烟花炸裂后甲、乙在水平方向上动量守恒，有
解得乙的速度大小为
由能量守恒定律得烟花炸裂时消耗的化学能
23．（1）（2）（3）（4）
【详解】
（1）设物块A和B的质量分别为mA和mB
解得
（2）设A、B分开时的速度分别为v1、v2，
系统动量守恒
B由位置b运动到d的过程中，
机械能守恒
A在滑行过程中，由动能定理
联立得
（3）设物块脱离轨道时速度为v，FN=0
向心力公式
而
解得 ，
脱离轨道时离地面的高度
（4）离轨道时后做向下斜抛运动
竖直方向：
解得：
答案第1页，共2页
一、选择题（共16题）
1．质量m＝100 kg的小船静止在平静水面上，船两端载着m甲＝40 kg、m乙＝60 kg的游泳者，在同一水平线上甲向左、乙向右同时以相对于岸3 m/s的速度跃入水中，如图所示，则小船的运动速率和方向为 （ ）
A．0.6 m/s，向左 B．3 m/s，向左
C．0.6 m/s，向右 D．3 m/s，向右
2．2021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．
3．如图所示，大气球质量为100kg，载有质量为50kg的人（可以把人看做质点），静止在空气中距地面20m高的地方，气球下方悬一根质量可忽略不计的绳子，此人想从气球上沿绳慢慢下滑至地面，为了安全到达地面，则这绳长至少应为（ ）
A．20m
B．30m
C．40m
D．50m
4．如图所示，光滑杆上套有一质量为M的小环，长L的细线一端系在环上另一端系一质量为m的小球，细线与竖直方向夹角为θ，开始系统由静止释放小球，当小球运动到最低点时，小环的位移多大（ ）
A．L B．Lsinθ C．Lsinθ D．Lsinθ
5．近几年来，我国的大推力火箭“长征五号”（昵称“胖五”）频频亮相，多次承担重要发射任务。其上搭载了8台型号为YF-100的液氧煤油发动机，8台发动机一起工作时，每秒钟可将3200kg的高温气体以3000m/s的速度喷出，则每台发动机的最大推力约为（ ）
A．1.2×105N B．9.6×105N C．1.2×106N D．9.6×106N
6．装有炮弹的大炮总质量为M,炮弹的质量为m,炮筒水平放置,炮弹水平射出时相对炮口的速度为v0, 则炮车后退的速度大小为 ( )
A． B． C． D．
7．如图所示，光滑水平面上A、B、C三个质量均为1 kg的物体紧贴着放在一起，A、B之间有微量炸药．炸药爆炸过程中B对C做的功为4 J，若炸药爆炸过程释放的能量全部转化为三个物体的动能，则炸药爆炸过程中释放出的能量为
A．8 J
B．16 J
C．24 J
D．32 J
8．如图所示，在光滑的水平面上静止放置一质量为m的半圆槽，半圆槽内壁光滑，轨道半径为R。现把质量为的小球（可视为质点）自轨道左侧最高点由静止释放，在小球和半圆槽运动的过程中，半圆糟向左运动的最大距离为（ ）
A． B． C． D．R
9．如图所示，一枚手榴弹在空中竖直下落，一段时间后爆炸成a、b两块，又过了一段时间，a、b两块同时落到水平地面上，其中a飞行的水平距离OA是b飞行的水平距离OB的2倍，忽略空气阻力，则a、b两块在爆炸前后（ ）
A．动量增加量之比是1:2 B．动量增加量之比是2:1
C．动能增加量之比是1:2 D．动能增加量之比是2:1
10．小船在水面上以速度v向东行驶，若船上的人以相对河岸相同的速率分别向东和向西同时抛出两个质量相等的重物，不计水的阻力，则小船的速度与抛出重物前相比（ ）
A．不变 B．减小 C．增大 D．无法判断
11．M置于光滑平面上，上表面粗糙且足够长，木块m以初速度v滑上车表面，则（ ）
A．因车表面粗糙，故系统动量不守恒
B．车面越粗糙，小车M获得动量越大
C．车面越粗糙，系统产生的内能越多
D．m的最终速度为
12．在光滑的水平台面上放置甲、乙两个可视为质点的物块，物块甲的质量为2m、物块乙的质量为m，两物块之间有一压缩的轻弹簧处于锁定状态，开始物块甲用销钉固定在台面上，现将弹簧的锁定解除，轻弹簧恢复到原长后物块乙离开台面，经测量可知物块乙的落地点距离台面边缘的距离为l，如图所示；如果物块甲不固定，轻弹簧的压缩量与第一次相同，弹簧的锁定解除后，物块乙的落地点距离台面边缘的距离应为（ ）
A． B． C． D．
13．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m＝0.1 kg和M＝0.3 kg，两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6 m/s，接着A球进入与水平面相切、半径为0.5 m的竖直面内的光滑半圆形轨道运动，P、Q为半圆形轨道竖直的直径，g取10 m/s2。下列说法不正确的是（ ）
A．弹簧弹开过程，弹力对A的冲量大小大于对B的冲量大小
B．A球脱离弹簧时B球获得的速度大小为2 m/s
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1 N·s
D．若半圆轨道半径改为0.9 m，则A球不能到达Q点
14．将一个烟花从地面沿与水平方向成45°角斜向上发射，经过时间1s到达最高点，到最高点时爆炸，爆炸后分成两块，两块的质量之比为3：1，其中质量较大的一块刚好做自由落体运动。已知重力加速度大小为10m/s2，不计空气阻力和爆炸过程中损失的质量，则（ ）
A．烟花在地面发射时的速度大小为10m/s
B．爆炸后一瞬间，质量较小的一块速度大小为40m/s
C．炸成的两块落地后相距40m
D．爆炸后瞬间系统的动能与爆炸前瞬间系统的动能之比为4：1
15．如图，质量为m的人在质量为M的平板车上从左端走到右端，若不计平板车与地面的摩擦，则下列说法不正确的是（ ）
A．人在车上行走时，车将向左运动
B．当人停止走动时，由于车的惯性大，车将继续后退
C．若人越慢地从车的左端走到右端，则车在地面上移动的距离越大
D．不管人在车上行走的速度多大，车在地面上移动的距离都相同
16．某同学质量为50 kg，他从岸上以大小为4 m/s的速度跳到湖中一条向他飘来的小船上，小船的质量是150 kg，原来的速度大小是1 m/s，该同学上船后又跑了几步，最终停在船上(不计任何阻力)，则( )
A．人和小船最终静止在水面上
B．该过程同学的动量变化量为187．5kg m/s
C．船最终的速度是0．25 m/s
D．船的动量变化量是150kg m/s
二、填空题
17．判断下列说法的正误．
（1）反冲运动是相互作用的物体之间的作用力与反作用力产生的效果．( )
（2）只有系统合外力为零的反冲运动才能用动量守恒定律来分析．( )
（3）反冲运动的原理既适用于宏观物体，也适用于微观粒子．( )
（4）在没有空气的宇宙空间，火箭仍可加速前行．( )
18．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______。
19．一个静止的 质量为M的不稳定原子核，当它放射出质量为m 速度大小为υ的粒子后，原子核的剩余部分的速率等于________
20．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)。
三、综合题
21．一个连同装备共100 kg的宇航员，在离飞船45 m的位置与飞船处于相对静止的状态．装备中有一个高压气源，能以50 m／s的速度喷出气体．宇航员为了能在10 min时间返回飞船，则他需要在开始返回的瞬间一次性向后喷出的气体质量是多少？
22．假设一质量为m的烟花从地面上A点以速度v竖直上升到最大高度处炸裂为质量相等的甲、乙两块，沿水平方向向相反的两个方向飞出，假设甲的落地点距A点的距离为s，不计空气阻力及消耗的炸药质量，烟花炸裂时消耗的化学能80%转化为动能。求：
(1)烟花上升的最大高度；
(2)烟花炸裂后甲水平飞出时的速度大小；
(3)烟花炸裂时消耗的化学能。
23．如图所示的水平地面上有a、b、O三点．将一条轨道固定在竖直平面内，粗糙的ab段水平，bcde段光滑，cde是以O为圆心，R为半径的一段圆弧，可视为质点的物块A和B紧靠在一起，中间夹有少量炸药，静止于b处，A的质量是B的2倍．某时刻炸药爆炸,两物块突然分离，分别向左、右沿轨道运动．B到最高点d时速度沿水平方向，此时轨道对B的支持力大小等于B所受重力的3/4，A与ab段的动摩擦因数为μ，重力加速度g，求：
（1）物块B在d点的速度大小；
（2）物块A滑行的距离s；
（3）试确定物块B脱离轨道时离地面的高度；
（4）从脱离轨道后到落到水平地面所用的时间．
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．A
【详解】
甲、乙和船组成的系统动量守恒，以水平向右为正方向，开始时总动量为零，根据动量守恒定律有
0＝-m甲v甲＋m乙v乙＋mv
代入数据解得
v＝-0.6 m/s
负号说明小船的速度方向向左；
故选A．
2．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。
3．B
【详解】
人与气球组成的系统动量守恒，设人的速度v1，气球的速度v2，设运动时间为t，以人与气球组成的系统为研究对象，以向下为正方向，由动量守恒得：m1v1-m2v2=0，则，解得：
则绳子长度：
L=s球+s人=10m+20m=30m
即绳子至少长30m长。
A．20m。故A不符合题意。
B．30m。故B符合题意。
C．40m。故C不符合题意。
D．50m。故D不符合题意。
4．D
【详解】
试题分析：在小球向下摆动的过程中，虽然小球、细绳及圆环在运动过程中合外力不为零（杆的支持力与两圆环及小球的重力之和不相等），系统的动量不守恒，但是系统在水平方向不受外力，因而水平动量守恒．用位移与时间之比表示速度，根据水平方向动量守恒和几何关系列式求解
解：开始系统时，细绳与竖直方向成θ角时，二者的水平距离是Lsinθ．
以小球、细绳及圆环组成的系统为研究对象，系统在水平方向不受外力，因而水平动量守恒，到达最低点时．
由水平动量守恒有：
Mv=mv′
且系统机械能守恒，mgL（1﹣cosθ）=Mv2+mv′2，
且在任意时刻或位置v与v′均满足这一关系，加之时间相同，公式中的v和v′可分别用其水平位移替代，则上式可写为：
Md=m（Lsinθ﹣d）
mgL（1﹣cosθ）=Md2+m（Lsinθ﹣d）2
解得圆环移动的距离：
d=Lsinθ
故选D
5．C
【详解】
8台发动机每秒钟可将3200kg的高温气体以3000m/s的速度喷出，由动量定理有
解得
则每台发动机的最大推力为，故C正确，ABD错误。
故选C。
6．A
【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．设炮后退的速度为v'，则炮弹对地的水平速度大小为（v0- v'），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：
（M-m）v′-m（v0- v'）=0
解得炮车后退的速度大小：v′=v0
故A正确，BCD错误；故选A．
7．C
【详解】
因为在光滑水平面上，所以爆炸后B与C速度相等，因为B对C做的功为4 J，根据动能定理 ，所以C的速度 ．根据动量守恒有 ，根据能量守恒有 ．
A. 8 J与计算结果不符，A错误．
B. 16 J与计算结果不符，B错误．
C. 24 J与计算结果相符，C正确．
D. 32 J与计算结果不符，D错误．
8．A
【详解】
在小球和半圆槽运动的过程中系统在水平方向上动量守恒，有
即
则有
又
联立解得
，
故选A。
9．D
【详解】
AB．由题意知，爆炸后两块同时落地，说明爆炸瞬间两块在竖直方向的速度没有发生变化
故爆炸是在水平方向上发生的，时间一样，a飞行的水平距离OA是b飞行的水平距离OB的2倍
则
因水平方向的初动量为零，且水平方向动量守恒，所以爆炸后a、b两块的水平方向动量应等值、反向，即
故AB错误；
CD．结合爆炸后两块的速度和动量可知
联立可得
故C错误，D正确。
故选D。
10．C
【详解】
重物和船组成的系统，抛重物的过程中系统动量守恒，故有
得
故C正确，ABD错误。
故选C。
11．D
【详解】
ABD．以小车和木块组成的系统为研究对象所受合外力为零，因此系统动量守恒，由于摩擦力的作用，m速度减小，M速度增大，m速度减小到最小时，M速度达最大，最后m、M以共同速度运动
mv=（m+M）v′
解得
v′=
小车获得的动量
与动摩擦因数、与车的粗糙程度无关，故AB错误，D正确；
C．相对运动过程中系统机械能减小，转化为摩擦产生的内能，根据能量守恒得
E损=mv2-（m+M）v′2=
与车表面的粗糙程度无关，故C错误。
故选D。
12．A
【详解】
设弹簧压缩后所具有的的弹性势能为Ep，当甲固定时，设乙离开台面时的速度大小为v2，根据能量守恒定律有
①
当甲不固定时，设乙离开台面时的速度大小为v2′，甲的速度大小为v1，根据能量守恒定律有
②
根据动量守恒定律有
③
由于乙两次做平抛运动下落的高度相同，所以下落时间相同，设第二次乙的落地点距离台面边缘的距离为l′，则根据平抛运动规律有
④
联立①②③④解得
⑤
故选A。
13．A
【详解】
A．弹簧弹开两小球的过程，弹力相等，作用时间相同，根据冲量定义可知，弹力对A的冲量大小等于对B的冲量大小，A错误；
B．由动量守恒定律得
mv1＝Mv2
解得A球脱离弹簧时，B球获得的速度大小为
v2＝2 m/s
项B正确；
C．设A球运动到Q点时速度为v，对A球从P点运动到Q点的过程，由机械能守恒定律得
解得
v＝4 m/s
根据动量定理得
I＝mv－（－mv1）＝1 N·s
即A球从P点运动到Q点过程中所受合外力的冲量大小为1 N·s，C正确；
D．若半圆轨道半径改为0.9 m，小球到达Q点的最小速度为
vC＝＝3 m/s
对A球从P点运动到Q点的过程，由机械能守恒定律
解得
小于小球到达Q点的临界速度vC，则A球不能到达Q点，D正确。
故不正确的选 A。
14．BCD
【详解】
A．设烟花在地面发射时的速度大小为v0，则
解得
故A错误；
B．在最高点速度
设炸成的两块质量分别为m1、m2，则
解得
故B正确；
C．炸成的两块落地后的距离
故C正确；
D．爆炸后系统的动能与爆炸前系统的动能之比
故D正确。
故选BCD。
15．BC
【详解】
A．人与车组成的系统动量守恒，由动量守恒定律得
负号表示人与车的速度方向相反，人在车上向右行走时，车将向左运动，故A正确，不符合题意；
B．由可知，人停止走动速度为零时，车的速度也为零，故B错误，符合题意；
CD．车与人的位移之比
且
车的位移
L为车的长度，则车的位移与人的运动速度无关，故C错误，符合题意，D正确，不符合题意。
故选BC。
16．BC
【详解】
A、C、规定人原来的速度方向为正方向，设人和小船最终的共同速度为v．水的阻力忽略不计，该同学跳上小船后与小船达到同一速度的过程，人和船组成的系统合外力为零，系统的动量守恒，由动量守恒定律m人v人+m船v船=(m人+ m船)v，解得v=0.25m/s，方向与人原来的速度方向相同，故A错误，C正确．B、该过程同学的动量变化量Δp = m人v- m人v人= -187.5 kg m/s，故B正确．D、船的动量变化量Δp′=m船v-m船v船=187.5 kg m/s，故D错误．故选BC．
17． 正确 错误 正确 正确
【详解】
略
18．1:1
【详解】
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
19．
【详解】
规定后质量为m的粒子的速度方向为正，根据动量守恒定律研究整个原子核：
，解得：，即剩余部分获得的反冲速度大小为，方向与规定正方向相反．
20． 10m/s 300J 60m
【详解】
根据动量守恒定律
代入数据得
根据能量守恒
可得释放的能量
根据
可得落地时间
落地时的水平距离
21．0.15kg
【详解】
设宇航员的速度为u，则：，释放m1氧气后，则根据动量守恒有：0=m1v-(M-m1)u，代入数据得m1=0.15kg.
22．(1)；(2)；(3)
【详解】
(1)由竖直上抛公式得烟花上升的最大高度
(2)设甲水平飞出时的速度大小为，由平抛运动规律得
又
解得
(3)设乙水平飞出时的速度大小为，烟花炸裂后甲、乙在水平方向上动量守恒，有
解得乙的速度大小为
由能量守恒定律得烟花炸裂时消耗的化学能
23．（1）（2）（3）（4）
【详解】
（1）设物块A和B的质量分别为mA和mB
解得
（2）设A、B分开时的速度分别为v1、v2，
系统动量守恒
B由位置b运动到d的过程中，
机械能守恒
A在滑行过程中，由动能定理
联立得
（3）设物块脱离轨道时速度为v，FN=0
向心力公式
而
解得 ，
脱离轨道时离地面的高度
（4）离轨道时后做向下斜抛运动
竖直方向：
解得：
答案第1页，共2页