1.6反冲现象火箭精选训练题（word版含答案）
文档属性
| 名称 | 1.6反冲现象火箭精选训练题（word版含答案） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 704.9KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-03-30 05:47:43 | ||
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文档简介
人教版（2019）选择性必修一 1.6 反冲现象 火箭 精选训练题
一、单选题
1．某人站在静浮于水面的船上，从某时刻开始人从船头走向船尾，若不计水的阻力，那么在这段时间内人和船的运动情况错误的是（ ）
A．人匀速行走，船匀速后退，两者速度大小与它们的质量成反比
B．人加速行走，船加速后退，而且加速度大小与它们的质量成反比
C．人走走停停，船退退停停，两者动量总和总是为零
D．当人在船尾停止运动后，船由于惯性还会继续后退一段距离
2．如图所示，气垫导轨水平放置，滑块A、B置于气垫导轨之上，它们的质量关系为。在两滑块之间放置一个轻质弹簧，挤压两个滑块使弹簧压缩，并用一根细线将两个滑块固定。烧断细线，弹簧弹开后落下。滑块运动过程中忽略空气阻力，则（ ）
A．线断之后，弹簧对A、B均有冲量，两滑块的总动量增加
B．线断之后，在A、B运动过程中的任一时刻，
C．线断之后，两滑块的机械能之和始终不变
D．线断之前，弹簧中储存的弹性势能是弹簧落下时滑块A动能的3倍
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
4．一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
5．一个不稳定的原子核质量为，处于静止状态。放出一个质量为的粒子后反冲。已知放出的粒子的动能为，则原子核反冲的动能为（ ）
A． B． C． D．
6．如图所示，光滑水平面上有两个小球、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．两小球的动量之比
B．两小球的动量之比
C．两小球的速度之比
D．两小球的速度之比
7．燃放爆竹是我国传统民俗。春节期间，某人斜向上抛出一个爆竹，到最高点时速度大小为，方向水平向东，并炸开成质量相等的三块碎片、、，其中碎片的速度方向水平向东，忽略空气阻力。炸开后的瞬间（ ）
A．若碎片速度为零，则碎片速度方向可能水平向西
B．若碎片速度方向水平向西，则碎片速度方向一定水平向南
C．若碎片速度方向水平向北，则碎片速度方向可能水平向西
D．若碎片、速度等大反向，则碎片速率为，方向水平向西
8．一个不稳定的原子核质量为M，处于静止状态。放出一个质量为m的粒子后反冲，已知原子核反冲的动能为E0，则放出的粒子的动能为（ ）
A． B． C． D．
9．人的质量m＝60kg，船的质量M＝240kg，若船用缆绳固定，船离岸1.5m时，人可以跃上岸。若撤去缆绳，如图所示，人要安全跃上岸，船离岸至多为（不计水的阻力，两次人消耗的能量相等）（ ）
A．1.5m B．1.2m C．1.34m D．1.1m
10．2020年11月24日4时30分，我国用长征五号遥五运载火箭成功发射探月工程“嫦娥五号”探测器，“嫦娥五号”已完成月球采样任务成功返回。由于“嫦娥五号”较重，在被月球捕获过程中需要进行两次“刹车”（“刹车”点均在P点，P为轨道切点），才能进入距离月球表面较近的圆轨道运行。若已知“刹车”前“嫦娥五号”的总质量为M，运行速度大小为（相对于月心），推进器每次刹车要喷出的气体，喷出气体的速度大小为（相对于月心），那么“嫦娥五号”被月球捕获以后的速度大小是（ ）
A． B．
C． D．
11．一炮艇总质量为M，一速度v0匀速行驶，从炮艇上以相对海岸的水平速度v向前进方向射出一质量为m的炮弹，发射炮弹后炮艇的速度为v，，若不计水的阻力，则下列关系式中正确的是（ ）
A．Mv0=（M-m）v，+mv
B．Mv0=（M-m）v，+m（v+v0）
C．Mv0=（M-m）v，+m（v+v，）
D．Mv0=Mv，+mv
12．2021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．
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．在光滑的水平地面上放有一质量为M的半圆柱体，在其圆心正上方静止放有一质量为m的光滑小球。某时刻小球受到轻微扰动，由静止开始下滑。当m与M分离时，m的水平位移为，则M的位移为（ ）
A． B． C． D．
15．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
二、填空题
16．如图所示，某小组在探究反冲运动时，将质量为m1的一个小液化瓶固定在质量为m2的小玩具船上，利用液化瓶向外喷射气体作为船的动力．现在整个装置静止放在平静的水面上，已知打开液化瓶后向外喷射气体的对地速度为v1，如果在某段时间内向后喷射的气体的质量为Δm，忽略水的阻力，求喷射出质量为Δm的液体后小船的速度为________．
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：首先将船挨着码头自由停泊，然后他从船尾走到船头后停下，用卷尺测出船头离岸的距 离 d，然后用卷尺测出船长 L.已知他自身的质量为 m，（忽略水的阻力）则渔船的质量为________________
18．质量为m＝100kg的小船静止在水面上，水的阻力不计，船上左、右两端各站着质量分别为m甲＝40kg，m乙＝60kg的游泳者，当甲朝左，乙朝右，同时以相对河岸3m/s的速率跃入水中时，小船运动方向为_______（填“向左”或“向右”）；运动速率为_______m/s．
19．人船模型
（1）模型图示
（2）模型特点
①两物体满足动量守恒定律：mv人－Mv船＝____
②两物体的位移满足：m －M ＝____， x人＋x船＝L，
得x人＝ L，x船＝ L
（3）运动特点
①人动则船___，人静则船___，人快船___，人慢船___，人左船____；
②人船位移比等于它们质量的______；人船平均速度（瞬时速度）比等于它们质量的____，即 ＝ ＝ .
三、解答题
20．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。
21．如图所示，在静止的水面上有一质量为的小船，一质量为的救生员站在船尾，相对小船静止。回答下列问题：
(1)当小船以速率向右匀速行驶时，救生员相对船以速率水平向左跃入水中，不考虑水对船的阻力，求救生员跃出后小船的速率；
(2)当船静止在水面上时，救生员从船尾走到船头，已知船长为，不考虑水对船的阻力，求此过程中船后退的距离；
(3)开动小船的发动机，小船以速度匀速行驶，小船受到的阻力为。已知水的密度为，小船螺旋桨与水作用的有效面积为，求小船的发动机的输出平均功率。
22．2021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（含燃料）为M，极短时间内喷射的燃气质量是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，求：
（1）一次瞬间喷射过程中对燃气的冲量I；
（2）瞬间喷出的燃气相对火星表面的速率。
23．如图所示为一种叫“钻天猴”的烟花，假设总质量M=100g，点火后竖直上升到距地面45m高处，爆炸分成质量分别为m1=40g和m2=60g的两块（炸药质量忽略不计）。其中m1在爆炸后刚好做自由落体运动，m1落地后又经过6s，m2也落到地面。g=10m/s2，试求：
（1）爆炸前“钻天猴”的速度大小等于多少；
（2）爆炸过程中释放的能量等于多少。
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．D
【解析】
【详解】
A．人和船组成的系统水平方向不受外力，系统动量守恒，设人的质量为m，瞬时速度为v，船的质量为M，瞬时速度为v'，根据动量守恒定律得
解得
所以人匀速行走，船匀速后退，两者速度大小与它们的质量成反比，A正确；
B根据
人加速行走，船加速后退；
根据牛顿第二定律
根据牛顿第三定律，人和船相互作用力F大小相等，所以加速度大小与它们质量成反比，B正确；
C根据
所以人走走停停，船退退停停。人和船组成的系统水平方向不受外力，系统动量守恒，系统初始动量为0，两者动量总和总是为零，C正确；
D根据
当人在船尾停止运动后，船的速度也为零，D错误。
故选D。
2．D
【解析】
【详解】
A．气垫导轨，不考虑阻力，A和B组成的系统动量守恒，A错误；
B．由于动量守恒，所以
所以A、B的速度之比为1：2，B错误；
C．弹簧对A和B都做正功，两滑块的机械能之和增大，C错误；
D．令弹簧中储存的弹性势能为Ep，则
而A、B的速度之比为1：2，计算出
D正确。
故选D。
3．B
【解析】
【分析】
【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．C
【解析】
【分析】
【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。
5．C
【解析】
【分析】
【详解】
由动量守恒定律
解得
故选C。
6．D
【解析】
【分析】
【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AB错误；
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D。
7．A
【解析】
【分析】
【详解】
A．若碎片速度为零，则根据水平方向动量守恒有
解得
当时，碎片速度方向向西。A正确；
B．若碎片速度方向水平向西，则根据水平方向动量守恒有
解得
方向可能向东、向西或为零。B错误；
C．若碎片速度方向水平向北，则根据水平方向动量守恒有
则碎片速度方向一定水平向南。C错误；
D．若碎片、速度等大反向，则根据水平方向动量守恒有
，
解得
方向向东。D错误。
故选A。
8．A
【解析】
【详解】
核反应过程系统动量守恒，以放出粒子的速度方向为正方向，由动量守恒定律得
原子核的动能
粒子的动能
解得
故A正确，BCD错误。
故选A。
9．C
【解析】
【分析】
【详解】
若船用缆绳固定时，有
若撤去缆绳，有
由动量守恒可得
两次人消耗的能量相等，则动能不变，有
联立解得
船离岸的距离为
所以C正确；ABD错误；
故选C。
10．B
【解析】
【详解】
取推进器及喷出的气体为研究对象，喷气前和喷两次气体后由系统动量守恒定律可得
解得
故选B。
11．A
【解析】
【分析】
【详解】
对艇和炮弹组组成的系统，开炮过程中动量守恒，开炮后艇的质量变为（M-m），则有
Mv0=（M-m）v′+mv
故选A。
12．D
【解析】
【分析】
【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。
13．A
【解析】
【分析】
【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．C
【解析】
【分析】
【详解】
M与m水平方向动量守恒，由人船模型可得
解得
故选C。
15．D
【解析】
【分析】
【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。
16．
【解析】
【详解】
由动量守恒定律得：0＝（m1＋m2－Δm）v船－Δmv1
解得：v船＝．
17．
【解析】
【详解】
[1]设人走动时船的速度大小为v，人的速度大小为v′，人从船尾走到船头所用时间为t。取船的速度为正方向。
根据动量守恒定律得：
Mv-mv′=0
解得，船的质量：
18． 向左 0.6
【解析】
【详解】
三者组成的系统，在跳跃前后动量守恒，设向左为正方向，故，代入数据可得，为正，所以向左偏。
19． 0 0 动 静 快 慢 右 反比 反比
【解析】
【分析】
【详解】
（1）[1]两物体满足动量守恒定律
[2]因为
两物体的位移满足
（2）[3][4][5][6][7] 人动则船动，人静则船静，人快船快，人慢船慢，人左船右。
（3）[8]根据
则有
人船位移比等于它们质量的反比
[9]根据
则有
人船平均速度（瞬时速度）比等于它们质量的反比
20．(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
21．(1)；(2)；(3)
【解析】
【详解】
(1)设救生员跃出后小船的速率为
解得
(2)设某一时刻救生员向前的速度为，船后退的速度为
救生员向前的位移为，船后退位移为
解得
(3)船匀速行驶，螺旋桨对水的推力为
设螺旋桨作用水后水的速度为，则时间内螺旋桨推动水的质量为
对有
设螺旋桨对水做功的功率为
推力对船做功的功率为
小船发动机的输出功率
解得
22．（1）；（2）
【解析】
【详解】
（1）一次瞬间喷射前的动量
一次瞬间喷射后的动量
一次瞬间喷射过程中燃气对着陆器的冲量
一次瞬间喷射过程中着陆器对燃气的冲量
（2）喷射燃气的过程动量守恒，有
解得
23．（1）24m/s；（2）19.2J
【解析】
【分析】
【详解】
（1）m1爆炸后速度v1=0，落地时间设为t1，则
解得
则m2落地时间
设爆炸后m2速度为大小为v2，则
解得
爆炸前后由动量守恒定律得
解得
(2)根据能量守恒，所以可以得出爆炸释放出能量为
解得
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页
一、单选题
1．某人站在静浮于水面的船上，从某时刻开始人从船头走向船尾，若不计水的阻力，那么在这段时间内人和船的运动情况错误的是（ ）
A．人匀速行走，船匀速后退，两者速度大小与它们的质量成反比
B．人加速行走，船加速后退，而且加速度大小与它们的质量成反比
C．人走走停停，船退退停停，两者动量总和总是为零
D．当人在船尾停止运动后，船由于惯性还会继续后退一段距离
2．如图所示，气垫导轨水平放置，滑块A、B置于气垫导轨之上，它们的质量关系为。在两滑块之间放置一个轻质弹簧，挤压两个滑块使弹簧压缩，并用一根细线将两个滑块固定。烧断细线，弹簧弹开后落下。滑块运动过程中忽略空气阻力，则（ ）
A．线断之后，弹簧对A、B均有冲量，两滑块的总动量增加
B．线断之后，在A、B运动过程中的任一时刻，
C．线断之后，两滑块的机械能之和始终不变
D．线断之前，弹簧中储存的弹性势能是弹簧落下时滑块A动能的3倍
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
4．一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
5．一个不稳定的原子核质量为，处于静止状态。放出一个质量为的粒子后反冲。已知放出的粒子的动能为，则原子核反冲的动能为（ ）
A． B． C． D．
6．如图所示，光滑水平面上有两个小球、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．两小球的动量之比
B．两小球的动量之比
C．两小球的速度之比
D．两小球的速度之比
7．燃放爆竹是我国传统民俗。春节期间，某人斜向上抛出一个爆竹，到最高点时速度大小为，方向水平向东，并炸开成质量相等的三块碎片、、，其中碎片的速度方向水平向东，忽略空气阻力。炸开后的瞬间（ ）
A．若碎片速度为零，则碎片速度方向可能水平向西
B．若碎片速度方向水平向西，则碎片速度方向一定水平向南
C．若碎片速度方向水平向北，则碎片速度方向可能水平向西
D．若碎片、速度等大反向，则碎片速率为，方向水平向西
8．一个不稳定的原子核质量为M，处于静止状态。放出一个质量为m的粒子后反冲，已知原子核反冲的动能为E0，则放出的粒子的动能为（ ）
A． B． C． D．
9．人的质量m＝60kg，船的质量M＝240kg，若船用缆绳固定，船离岸1.5m时，人可以跃上岸。若撤去缆绳，如图所示，人要安全跃上岸，船离岸至多为（不计水的阻力，两次人消耗的能量相等）（ ）
A．1.5m B．1.2m C．1.34m D．1.1m
10．2020年11月24日4时30分，我国用长征五号遥五运载火箭成功发射探月工程“嫦娥五号”探测器，“嫦娥五号”已完成月球采样任务成功返回。由于“嫦娥五号”较重，在被月球捕获过程中需要进行两次“刹车”（“刹车”点均在P点，P为轨道切点），才能进入距离月球表面较近的圆轨道运行。若已知“刹车”前“嫦娥五号”的总质量为M，运行速度大小为（相对于月心），推进器每次刹车要喷出的气体，喷出气体的速度大小为（相对于月心），那么“嫦娥五号”被月球捕获以后的速度大小是（ ）
A． B．
C． D．
11．一炮艇总质量为M，一速度v0匀速行驶，从炮艇上以相对海岸的水平速度v向前进方向射出一质量为m的炮弹，发射炮弹后炮艇的速度为v，，若不计水的阻力，则下列关系式中正确的是（ ）
A．Mv0=（M-m）v，+mv
B．Mv0=（M-m）v，+m（v+v0）
C．Mv0=（M-m）v，+m（v+v，）
D．Mv0=Mv，+mv
12．2021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．
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．在光滑的水平地面上放有一质量为M的半圆柱体，在其圆心正上方静止放有一质量为m的光滑小球。某时刻小球受到轻微扰动，由静止开始下滑。当m与M分离时，m的水平位移为，则M的位移为（ ）
A． B． C． D．
15．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
二、填空题
16．如图所示，某小组在探究反冲运动时，将质量为m1的一个小液化瓶固定在质量为m2的小玩具船上，利用液化瓶向外喷射气体作为船的动力．现在整个装置静止放在平静的水面上，已知打开液化瓶后向外喷射气体的对地速度为v1，如果在某段时间内向后喷射的气体的质量为Δm，忽略水的阻力，求喷射出质量为Δm的液体后小船的速度为________．
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：首先将船挨着码头自由停泊，然后他从船尾走到船头后停下，用卷尺测出船头离岸的距 离 d，然后用卷尺测出船长 L.已知他自身的质量为 m，（忽略水的阻力）则渔船的质量为________________
18．质量为m＝100kg的小船静止在水面上，水的阻力不计，船上左、右两端各站着质量分别为m甲＝40kg，m乙＝60kg的游泳者，当甲朝左，乙朝右，同时以相对河岸3m/s的速率跃入水中时，小船运动方向为_______（填“向左”或“向右”）；运动速率为_______m/s．
19．人船模型
（1）模型图示
（2）模型特点
①两物体满足动量守恒定律：mv人－Mv船＝____
②两物体的位移满足：m －M ＝____， x人＋x船＝L，
得x人＝ L，x船＝ L
（3）运动特点
①人动则船___，人静则船___，人快船___，人慢船___，人左船____；
②人船位移比等于它们质量的______；人船平均速度（瞬时速度）比等于它们质量的____，即 ＝ ＝ .
三、解答题
20．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。
21．如图所示，在静止的水面上有一质量为的小船，一质量为的救生员站在船尾，相对小船静止。回答下列问题：
(1)当小船以速率向右匀速行驶时，救生员相对船以速率水平向左跃入水中，不考虑水对船的阻力，求救生员跃出后小船的速率；
(2)当船静止在水面上时，救生员从船尾走到船头，已知船长为，不考虑水对船的阻力，求此过程中船后退的距离；
(3)开动小船的发动机，小船以速度匀速行驶，小船受到的阻力为。已知水的密度为，小船螺旋桨与水作用的有效面积为，求小船的发动机的输出平均功率。
22．2021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（含燃料）为M，极短时间内喷射的燃气质量是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，求：
（1）一次瞬间喷射过程中对燃气的冲量I；
（2）瞬间喷出的燃气相对火星表面的速率。
23．如图所示为一种叫“钻天猴”的烟花，假设总质量M=100g，点火后竖直上升到距地面45m高处，爆炸分成质量分别为m1=40g和m2=60g的两块（炸药质量忽略不计）。其中m1在爆炸后刚好做自由落体运动，m1落地后又经过6s，m2也落到地面。g=10m/s2，试求：
（1）爆炸前“钻天猴”的速度大小等于多少；
（2）爆炸过程中释放的能量等于多少。
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．D
【解析】
【详解】
A．人和船组成的系统水平方向不受外力，系统动量守恒，设人的质量为m，瞬时速度为v，船的质量为M，瞬时速度为v'，根据动量守恒定律得
解得
所以人匀速行走，船匀速后退，两者速度大小与它们的质量成反比，A正确；
B根据
人加速行走，船加速后退；
根据牛顿第二定律
根据牛顿第三定律，人和船相互作用力F大小相等，所以加速度大小与它们质量成反比，B正确；
C根据
所以人走走停停，船退退停停。人和船组成的系统水平方向不受外力，系统动量守恒，系统初始动量为0，两者动量总和总是为零，C正确；
D根据
当人在船尾停止运动后，船的速度也为零，D错误。
故选D。
2．D
【解析】
【详解】
A．气垫导轨，不考虑阻力，A和B组成的系统动量守恒，A错误；
B．由于动量守恒，所以
所以A、B的速度之比为1：2，B错误；
C．弹簧对A和B都做正功，两滑块的机械能之和增大，C错误；
D．令弹簧中储存的弹性势能为Ep，则
而A、B的速度之比为1：2，计算出
D正确。
故选D。
3．B
【解析】
【分析】
【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．C
【解析】
【分析】
【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。
5．C
【解析】
【分析】
【详解】
由动量守恒定律
解得
故选C。
6．D
【解析】
【分析】
【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AB错误；
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D。
7．A
【解析】
【分析】
【详解】
A．若碎片速度为零，则根据水平方向动量守恒有
解得
当时，碎片速度方向向西。A正确；
B．若碎片速度方向水平向西，则根据水平方向动量守恒有
解得
方向可能向东、向西或为零。B错误；
C．若碎片速度方向水平向北，则根据水平方向动量守恒有
则碎片速度方向一定水平向南。C错误；
D．若碎片、速度等大反向，则根据水平方向动量守恒有
，
解得
方向向东。D错误。
故选A。
8．A
【解析】
【详解】
核反应过程系统动量守恒，以放出粒子的速度方向为正方向，由动量守恒定律得
原子核的动能
粒子的动能
解得
故A正确，BCD错误。
故选A。
9．C
【解析】
【分析】
【详解】
若船用缆绳固定时，有
若撤去缆绳，有
由动量守恒可得
两次人消耗的能量相等，则动能不变，有
联立解得
船离岸的距离为
所以C正确；ABD错误；
故选C。
10．B
【解析】
【详解】
取推进器及喷出的气体为研究对象，喷气前和喷两次气体后由系统动量守恒定律可得
解得
故选B。
11．A
【解析】
【分析】
【详解】
对艇和炮弹组组成的系统，开炮过程中动量守恒，开炮后艇的质量变为（M-m），则有
Mv0=（M-m）v′+mv
故选A。
12．D
【解析】
【分析】
【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。
13．A
【解析】
【分析】
【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．C
【解析】
【分析】
【详解】
M与m水平方向动量守恒，由人船模型可得
解得
故选C。
15．D
【解析】
【分析】
【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。
16．
【解析】
【详解】
由动量守恒定律得：0＝（m1＋m2－Δm）v船－Δmv1
解得：v船＝．
17．
【解析】
【详解】
[1]设人走动时船的速度大小为v，人的速度大小为v′，人从船尾走到船头所用时间为t。取船的速度为正方向。
根据动量守恒定律得：
Mv-mv′=0
解得，船的质量：
18． 向左 0.6
【解析】
【详解】
三者组成的系统，在跳跃前后动量守恒，设向左为正方向，故，代入数据可得，为正，所以向左偏。
19． 0 0 动 静 快 慢 右 反比 反比
【解析】
【分析】
【详解】
（1）[1]两物体满足动量守恒定律
[2]因为
两物体的位移满足
（2）[3][4][5][6][7] 人动则船动，人静则船静，人快船快，人慢船慢，人左船右。
（3）[8]根据
则有
人船位移比等于它们质量的反比
[9]根据
则有
人船平均速度（瞬时速度）比等于它们质量的反比
20．(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
21．(1)；(2)；(3)
【解析】
【详解】
(1)设救生员跃出后小船的速率为
解得
(2)设某一时刻救生员向前的速度为，船后退的速度为
救生员向前的位移为，船后退位移为
解得
(3)船匀速行驶，螺旋桨对水的推力为
设螺旋桨作用水后水的速度为，则时间内螺旋桨推动水的质量为
对有
设螺旋桨对水做功的功率为
推力对船做功的功率为
小船发动机的输出功率
解得
22．（1）；（2）
【解析】
【详解】
（1）一次瞬间喷射前的动量
一次瞬间喷射后的动量
一次瞬间喷射过程中燃气对着陆器的冲量
一次瞬间喷射过程中着陆器对燃气的冲量
（2）喷射燃气的过程动量守恒，有
解得
23．（1）24m/s；（2）19.2J
【解析】
【分析】
【详解】
（1）m1爆炸后速度v1=0，落地时间设为t1，则
解得
则m2落地时间
设爆炸后m2速度为大小为v2，则
解得
爆炸前后由动量守恒定律得
解得
(2)根据能量守恒，所以可以得出爆炸释放出能量为
解得
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