1.6 反冲现象 火箭 同步练习题(Word版含答案)

文档属性

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 377.5KB
资源类型 教案
版本资源 人教版(2019)
科目 物理
更新时间 2022-03-15 09:58:14

图片预览

文档简介

1.6 反冲现象 火箭
一、单选题
1.下列属于反冲现象的是(  )
A.乒乓球碰到墙壁后弹回
B.直升飞机上升
C.用力向后蹬地,人向前运动
D.章鱼向某个方向喷出水,身体向相反的方向运动
2.质量为M的热气球吊筐中有一质量为m的人,共同静止在距地面为h的高空中。现从气球上放下一根质量不计的软绳,为使此人沿软绳能安全滑到地面,则软绳长度至少为(  )
A. B.
C. D.
3.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
4.如图所示,一辆质量M=3kg的小车A静止在光滑的水平面上,A车上有一质量m=1kg的光滑小球B,将一左端固定于A上的轻质弹簧压缩并锁定(B与弹簧不拴接),此时弹簧的弹性势能Ep=6J,B与A右壁间距离为l。解除锁定,B脱离弹簧后与A右壁的油灰阻挡层(忽略其厚度)碰撞并被粘住,下列说法正确的是(  )
A.B碰到油灰阻挡层前A与B的动量相同
B.B脱离弹簧时,A的速度大小为3m/s
C.B和油灰阻挡层碰撞并被粘住的过程,B受到的冲量大小为3N s
D.解除锁定后,B移动的总距离为
5.一个质量为的小型炸弹自水平地面朝右上方射出,在最高点以水平向右的速度飞行时,突然爆炸为质量相等的甲、乙、丙三块弹片,如图所示。爆炸之后乙自静止自由下落,丙沿原路径回到原射出点。若忽略空气阻力,则下列说法正确的是(  )
A.爆炸后乙落地的时间最长
B.爆炸后甲落地的时间最长
C.甲、丙落地点到乙落地点的距离比为
D.爆炸过程释放的化学能为
6.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
7.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
二、多选题
8.如图所示,质量为m的半圆轨道小车静止在光滑的水平地面上,其水平直径AB长度为2R,现将质量也为m的小球从距A点正上方h0高处由静止释放,然后由A点经过半圆轨道后从B冲出,在空中能上升的最大高度为(不计空气阻力),则(  )
A.小球和小车组成的系统动量守恒
B.小车向左运动的最大距离为2R
C.小球离开小车后做竖直上抛运动
D.小球第二次离开小车在空中能上升的最大高度
9.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
10.如图所示,两个质量不相等的小车中间夹一被压缩的轻弹簧,现用两手分别按住小车,使它们静止在光滑水平面上。在下列几种释放小车的方式中,说法正确的是( )
A.若同时放开两车,则此后的各状态下,两小车的加速度大小一定相等
B.若同时放开两车,则此后的各状态下,两小车的动量大小一定相等
C.若先放开左车,然后放开右车,则此后的过程中,两小车和弹簧组成的系统总动量向左
D.若先放开左车,然后放开右车,则此后的过程中,两小车和弹簧组成的系统总动量向右
三、填空题
11.静止在水面上的船长为L、质量为M,一个质量为m的人站在船头,当此人由船头走到船尾时,不计水的阻力,船移动的距离是____.
12.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______。
13.载着人的气球静止悬浮在空中,人的质量和气球(包括设备)的质量分别为60kg和300kg.气球离地面的高度为20m,为使人能安全着地,气球上悬挂的软梯长度需要 m.
四、解答题
14.一枚小火箭携带一颗炸弹从水平地面竖直向上由静止开始做匀加速直线运动,加速度,一段时间后小火箭与炸弹分离,分离后炸弹经过继续上升到达最大高度,并在最高处炸裂成质量之比为的A、B两裂块,A块竖直向下运动,经过到达地面。假设炸弹受到的空气阻力仅与其质量成正比。取。求:
(1)火箭携带炸弹一起加速上升的高度;
(2)A裂块向下运动的初速度大小;
(3)B裂块能达到的最高点到地面的高度。
15.一辆装满水的消防车静止在水平地面上.消防车的总质量为M,车上固定一支高压水枪。某时,高压水枪突然相对于地面以速度v水平向后喷射水.已知喷出水的质量为m,忽略消防车前进所受的阻力,求消防车前进的速度以及对水做的功。
16.近几年,闯关得奖活动成为深受广大人民群众喜爱的一种电视节目。某电视台的一档水上闯关游戏部分环节可以简化为如下过程:如图所示,质量为m的参赛选手从距离水面高H的地方由静止用绳子荡下来,到最低点C放手水平飞出,刚好落到浮于水面的1号木墩上并与木墩一起在水面上向右匀速运动(忽略木桩的沉浮),然后选手择机依次跳到2、3号木墩上,最终三个木墩刚好不相撞,已知C点距离水面高为h,木墩的质量为M,重力加速度为g,人与木墩均可视为质点。求:
(1)从C点飞出时的速度;
(2)1号木墩与C点的距离;
(3)求两次起跳时相对地面的水平速度多大。(忽略水在水平方向对木墩的阻力但不忽略浮力)
17.如图所示,一条轨道固定在竖直平面内,粗糙的ab段水平,bcde段光滑,cde段是以O为圆心、R为半径的一小段圆弧。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3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d点时速度沿水平方向,此时轨道对B的支持力大小等于B所受重力的,A与ab段的动摩擦因数为μ,重力加速度g,求:
(1)爆炸后物块B在b点的速度大小;
(2)物块A滑行的距离s。
试卷第1页,共3页
参考答案:
1.D
【详解】
A.乒乓球碰到墙壁后弹回是因为受到了墙壁的作用力,不是反冲,A错误;
B.直升飞机是利用空气的浮力上升的,不属于反冲运动,B错误;
C.用力向后蹬地,人向前运动,是人脚与外部地面的作用,不属于反冲,C错误;
D.章鱼向某个方向喷出水,身体向相反的方向运动,章鱼向某个方向喷水时,章鱼受到沿喷水方向相反的作用力,向喷水的反方向运动,二者相互作用力是系统内力,是反冲现象,D正确。
故选D。
2.B
【详解】
热气球和人原来静止在空中,说明系统所受合外力为零,故系统在人下滑过程中动量守恒,人着地时软绳至少应接触地面,设软绳长为L,人沿软绳滑至地面人的位移为x1,热气球的位移为x2,由动量守恒定律有
又有
解得
L=h
故ACD错误,B正确。
故选B。
3.A
【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。
4.C
【解析】
【详解】
A.B碰到油灰阻挡层前A与B的动量大小相同,方向相反,故A错误;
B.设B脱离弹簧时,A、B的速度大小分别为v1、v2,根据动量守恒定律有

根据能量守恒定律有

联立①②解得
, ③
故B错误;
C.根据动量守恒定律可知B和油灰阻挡层碰撞并被粘住后,A、B的速度都将变为零,对B根据动量定理可得B受到的冲量大小为

故C正确;
D.从解除锁定到B和油灰阻挡层碰撞前瞬间,A、B的速度大小始终满足

所以整个过程A、B的移动的距离满足

根据位移关系有

联立⑥⑦解得
, ⑧
故D错误。
故选C。
5.D
【解析】
【详解】
AB.爆炸后甲、乙和丙三块弹片在竖直方向上都做自由落体运动,所以落地的时间相等,AB错误;
C.丙沿原路径回到原射出点,所以丙的速度为,取向右为正,根据动量守恒
解得甲的速度为
根据水平位移
x=vt
由于两者下落的时间相同,故甲、丙落地点到乙落地点O的距离比为,C错误;
D.爆炸过程释放的化学能为
D正确。
故选D。
6.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

可得

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。
7.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。
8.CD
【详解】
A.小球和小车组成的系统竖直方向动量不守恒,则小球和小车组成的系统动量不守恒,A错误;
B.设小车向左运动的最大距离为x,由动量守恒定律得, ,解得 ,B错误;
C.因为系统在水平方向上的总动量等于零,所以小球离开小车的瞬间二者水平速度都等于零,故小球离开小车后做竖直上抛运动,C正确;
D.小球从距A点正上方h0高处由静止释放,然后由A点经过半圆轨道后从B冲出,在空中能上升的最大高度为,说明小车有摩擦力,小球在小车中滚动时要损失机械能,则小球第二次离开小车在空中能上升的最大高度,D正确。
故选CD。
9.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。
10.BC
【详解】
AB.由于两车质量不相等,两车的加速度大小不相等。由动量守恒,若同时放开两车,初总动量为零,此后任意时刻总动量为零,所以两小车的动量大小一定相等,A错误,B正确;
CD.若先放开左车,然后放开右车,则初总动量向左,此后的过程中,两小车和弹簧组成的系统总动量向左, C正确,D错误。
故选BC。
11.
【详解】
试题分析:船和人组成的系统,在水平方向上动量守恒,人在船上行进,船向后退,规定人的速度方向为正方向,由动量守恒定律有:
mv﹣MV=0.
人从船头走到船尾,设船后退的距离为x,则人相对于地面的距离为L﹣x.
则有:m=M
解得:x=
12.1:1
【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
13.24
【详解】
设人沿软梯滑至地面,软梯长度至少为L.以人和气球的系统为研究对象,竖直方向动量守恒,规定竖直向下为正方向,由动量守恒定律得:
0=mv1﹣Mv2…①
人沿软梯滑至地面时,气球上升的高度为L﹣h,速度大小:
v2=…②
人相对于地面下降的高度为h,速度大小为:
v1=…③
将②③代入①得
L=h=×20m=24m;
14.(1);(2);(3)
【详解】
解:(1)设炸弹与火箭分离时的速度大小为,则有
解得
由公式
解得火箭携带炸弹加速上升的高度
(2)炸弹与火箭分离后向上减速过程中,设加速度大小为,有
解得
由牛顿运动定律可知
解得
设A裂块向下运动的初速度大小为,加速度大小为,则有
解得
(3)炸弹裂开过程中,动量守恒,A裂块竖直向下运动,则裂块竖直向上运动,设裂开后的速度大小为,则有
解得
设裂开后竖直向上做匀减速运动的加速度大小为,上升的高度为,则有
联立解得

15.,
【解析】
【详解】
高压水枪喷水过程中,系统动量守恒,设消防车前进速度为,以消防车速度方向为正,则有
解得
根据动能定理,可得消防车对水做功为
16.(1);(2);(3),
【解析】
【详解】
(1)从A运动到C的过程,由机械能守恒得
解得
(2)从点水平飞出后做平抛运动,由平抛运动规律
解得
再由勾股定理得
(3)对人和1号木墩,水平方向上满足动量守恒
跳离1号木墩过程有
跳入2号木墩过程有
跳离2号木墩过程有
跳入3号木墩过程有
最终三个木墩刚好不相撞,则有
联立可解得
17.(1);(2)
【解析】
【详解】
(1)设物块A和B的质量分别为mA和mB,B在d处,由牛顿第二定律得
从b到d由动能定理得
联立解得
(2)系统动量守恒
A在滑行过程中,由动能定理
联立解得答案第1页,共2页
答案第1页,共2页