1.6 反冲现象 火箭 培优提升题练习 （word版含答案）
文档属性
| 名称 | 1.6 反冲现象 火箭 培优提升题练习 （word版含答案） |  | |
| 格式 | doc | ||
| 文件大小 | 359.8KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-04-01 21:28:43 | ||
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文档简介
1.6 反冲现象 火箭
一、单选题
1．（2021·四川宜宾·高二期末）如图，在水平光滑桌面上有两辆静止的小车A和B，质量分别是0.5kg和0.2kg两车用细线拴在一起，中间有一被压缩的轻质弹簧。剪断细线后，两车被弹开，当小车A以0.8m/s的速度向左运动，下面关于此时刻小车B运动的速度大小和方向正确的是（ ）
A．1m/s，向右 B．2m/s，向右
C．1m/s，向左 D．2m/s，向左
2．（2022·全国·高三专题练习）如图所示，足够长的传送带AB以速度逆时针转动，与水平面夹角为θ=37°，下端与足够长的光滑水平轨道BC平滑连接，CO高度h=1.25m，滑块1、2用细线拴在一起静止在水平轨道BC上，中间有一被压缩的轻质弹簧（1、2与弹簧不相连）。剪断细线后弹簧恢复原长，滑块1离开桌面落到地面距离O点x=2m的位置。已知滑块与传送带之间的动摩擦因数，滑块1、2质量分别为kg、kg。若滑块经过B点时没有能量损失，重力加速度。下列说法正确的是（ ）
A．滑块1离开桌面时的速度大小2.0m/s
B．弹簧压缩时储存的弹性势能12J
C．滑块2在传送带上滑过程中，传送带痕迹长度0.6m
D．滑块2在传送带上运动的时间0.5s
3．（2021·甘肃白银·高二期末）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
4．（2021·全国·高二课时练习）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
5．（2022·云南·宁蒗彝族自治县第一中学高二阶段练习）一炮弹质量为m，以一定的倾角斜向上发射，达到最高点时速度大小为v，方向水平。炮弹在最高点爆炸成两块，其中质量为的一块恰好做自由落体运动，则爆炸后另一块的瞬时速度大小为（ ）
A． B． C． D．
6．（2021·湖北黄冈·高二期末）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．
二、多选题
7．（2021·山东·济南市天桥区黄河双语实验学校高三期中）如图所示，光滑水平面上有两个小球A、B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．两小球的动量大小之比
B．两小球的动量大小之比
C．两小球的速度大小之比
D．两小球的速度大小之比
8．（2022·安徽·定远县育才学校高三阶段练习）第二宇宙速度是人造天体脱离地球引力束缚所需要的最小速度，即当以第二宇宙速度发射探测器，探测器将到达距离地球无限远时的速度恰好为零。若规定两质点相距无限远时引力势能为零，则质量分别为M、m的两个质点相距为r时的引力势能，式中G为引力常量。为了节省发射探测器成本，某同学设计了一种可以收集利用近地卫星回收中的能量来发射的小型探测器。质量为M的近地卫星回收时，启动内部装置释放部分能量，瞬间弹出质量为m的小型探测器，弹射后卫星剩余部分竖直自由下落，探测器恰好获得脱离地球束缚的速度，忽略释放能量时质量损失。则下列说法正确的是（ ）
A．M与m的比值为
B．M与m的比值为2
C．装置释放的能量与卫星初始动能的比值为
D．装置释放的能量与卫星初始动能的比值为
9．（2021·全国·高三专题练习）如图所示，滑块套在光滑的水平轨道上（足够长），小球通过长的轻质细杆与滑块上的光滑轴连接，小球质量为、滑块质量为。小球和轻杆可在竖直平面内绕轴自由转动，小球可视为质点，开始轻杆处于水平状态，现给小球一个竖直向上的初速度，重力加速度取，则小球通过最高点时的速度大小和小球击中滑块右侧轨道的位置与小球起始位置间的距离分别为（ ）
A． B． C． D．
10．（2022·广东珠海·模拟预测）如图所示，质量、半径、内壁粗糙程度一致的半圆槽静置于光滑的水平地面上。现将一质量的小球（可视为质点）自左侧槽口A点的正上方处由静止释放，小球下落后自A点进入槽内，然后从C点离开。已知小球第一次滑至半圆槽的最低点B时，小球的速度大小为4，重力加速度，不计空气阻力，则小球第一次在半圆槽内向右滑动的过程中，下列说法正确的是（ ）
A．小球从A点到B点的过程中，小球对半圆槽的作用力对槽所做总功为正
B．小球从A点到B点的过程中，小球与半圆槽组成的系统增加的内能为7J
C．小球从A点到C点的过程中，半圆槽的位移为
D．小球从C点飞出后做斜抛运动
11．（2021·河北·张家口市宣化第一中学高二阶段练习）如图所示，水平地面上紧挨着的两个滑块A、B之间有少量炸药（质量不计），爆炸后A、B沿水平地面向左、右滑行的最大距离分别为1m、4m。已知滑块A的质量为mA=4kg，A、B与水平地面间的动摩擦因数均为μ=0.2，重力加速度g=10m/s2，炸药爆炸释放的化学能全部转化为滑块A、B的动能。下列说法正确的是（ ）
A．滑块B的质量为2kg
B．滑块B的质量为1kg
C．炸药爆炸释放的化学能为16J
D．炸药爆炸释放的化学能为24J
三、填空题
12．（2020·宁夏·石嘴山市第三中学高二期末）如下图质量为M的气球下挂着长为L的绳梯，一质量为m的人站在绳梯的下端，人和气球静止在空中，现人从绳梯的下端往上爬到顶端时，人和气球相对于地面移动的距离_____，_____。
13．（2021·河南三门峡·高二阶段练习）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____．
14．（2021·上海虹口·二模）如图所示，气球吊着A、B两个重物以速度v匀速上升，已知A与气球 的总质量为m1，B的质量为m2，且m1>m2．某时刻A、B间细线断裂，当气球的速度增大为2v时，B的速度大为_______，方向_______．（不计空气阻力）
15．（2021·安徽蚌埠·高二期中）一颗手榴弹以v0=10m/s的水平速度在空中飞行。设它爆炸后炸裂为两块，小块质量为0.2kg，沿原方向以250m/s的速度飞去，那么，质量为0.4kg的大块在爆炸后速度大小为 ______ m/s，方向 ______ （填“与v0同向”或“与v0反向”）。
四、解答题
16．（2021·辽宁·大石桥市第三高级中学高三阶段练习）如图所示，一个倾角为α的直角斜面体静置于光滑水平面上，斜面体质量为M，顶端高度为h。今有一质量为m的小物块，沿光滑斜面下滑，当小物块从斜面顶端自由下滑到底端时，斜面体在水平面上移动的距离是多大。
17．（2022·全国·高三专题练习）如图所示，可视为质点的三个物块A、B、C质量分别为m1、m2、m3，三物块间有两根轻质弹簧a、b，其原长均为l0，劲度系数分别为ka、kb，a的两端与物块连接，b的两端与物块只接触不连接，a、b被压缩一段距离后，分别由质量忽略不计的硬质连杆锁定，此时b的长度为l，整个装置竖直置于水平地面上，重力加速度为g，不计空气阻力。
（1）现解除对a的锁定，若当B到达最高点时，A对地面压力恰为零，求此时C距地面的高度H；
（2）在B到达最高点瞬间，解除a与B的连接并撤走A与a，同时解除对b的锁定。设b恢复形变时间极短，此过程中弹力冲量远大于重力冲量，求C的最大速度的大小v3（理论表明弹簧的弹性势能可以表示为，其中，k为弹簧的劲度系数，为弹簧的形变量）；
（3）求C自b解锁瞬间至恢复原长时上升的高度h。
18．（2021·辽宁·阜新市第二高级中学高二阶段练习）近几年春节期间，全国许多大中城市将燃放烟花爆竹由禁放改为限放，增加了节日气氛。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两块，沿水平方向向相反的两个方向飞出，假设其中一块落在距A点s处，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)烟花炸裂后落在距A点s处的那一块水平飞出时的速度大小；
(3)烟花炸裂时消耗的化学能。
19．（2021·黑龙江·哈师大附中高二开学考试）如图所示，可视为质点的物体AB质量均为m=10kg，它们之间用可遥控引爆的粘性炸药粘在一起；现将它们从光滑曲面上高度为H=0.8m处由静止释放，曲面底端恰好和极薄的水平传送带的边缘相切；传送带两皮带轮半径为r=0.1m，均以角速度ω=30rad/s逆时针匀速转动，轮心间距为L=39.5m，皮带和轮间不打滑；已知两物体与传送带间的动摩擦因数为μ=0.1，重力加速度g=10m/s2，则：
（1）若不启动引爆装置，求AB在水平传送带上运动的最远距离s以及此过程中AB和传送带之间由于摩擦而增加的内能Q；
（2）若两物体在传送带上向右运动时启动引爆器，爆炸所用时间极短，最终物体B从传送带右端水平飞出，飞出时对传送带恰好无压力，物体A恰好回到最初的释放点，求引爆位置d.
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．B
2．B
3．D
4．C
5．B
6．B
7．BD
8．AC
9．BC
10．AC
11．AD
12．
13．
14． 竖直向下
15． 110 与v0反向
16．
17．（1）；（2）；（3）
18．(1)；(2)；(3)
19．(1)400J (2)
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页
一、单选题
1．（2021·四川宜宾·高二期末）如图，在水平光滑桌面上有两辆静止的小车A和B，质量分别是0.5kg和0.2kg两车用细线拴在一起，中间有一被压缩的轻质弹簧。剪断细线后，两车被弹开，当小车A以0.8m/s的速度向左运动，下面关于此时刻小车B运动的速度大小和方向正确的是（ ）
A．1m/s，向右 B．2m/s，向右
C．1m/s，向左 D．2m/s，向左
2．（2022·全国·高三专题练习）如图所示，足够长的传送带AB以速度逆时针转动，与水平面夹角为θ=37°，下端与足够长的光滑水平轨道BC平滑连接，CO高度h=1.25m，滑块1、2用细线拴在一起静止在水平轨道BC上，中间有一被压缩的轻质弹簧（1、2与弹簧不相连）。剪断细线后弹簧恢复原长，滑块1离开桌面落到地面距离O点x=2m的位置。已知滑块与传送带之间的动摩擦因数，滑块1、2质量分别为kg、kg。若滑块经过B点时没有能量损失，重力加速度。下列说法正确的是（ ）
A．滑块1离开桌面时的速度大小2.0m/s
B．弹簧压缩时储存的弹性势能12J
C．滑块2在传送带上滑过程中，传送带痕迹长度0.6m
D．滑块2在传送带上运动的时间0.5s
3．（2021·甘肃白银·高二期末）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
4．（2021·全国·高二课时练习）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
5．（2022·云南·宁蒗彝族自治县第一中学高二阶段练习）一炮弹质量为m，以一定的倾角斜向上发射，达到最高点时速度大小为v，方向水平。炮弹在最高点爆炸成两块，其中质量为的一块恰好做自由落体运动，则爆炸后另一块的瞬时速度大小为（ ）
A． B． C． D．
6．（2021·湖北黄冈·高二期末）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．
二、多选题
7．（2021·山东·济南市天桥区黄河双语实验学校高三期中）如图所示，光滑水平面上有两个小球A、B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．两小球的动量大小之比
B．两小球的动量大小之比
C．两小球的速度大小之比
D．两小球的速度大小之比
8．（2022·安徽·定远县育才学校高三阶段练习）第二宇宙速度是人造天体脱离地球引力束缚所需要的最小速度，即当以第二宇宙速度发射探测器，探测器将到达距离地球无限远时的速度恰好为零。若规定两质点相距无限远时引力势能为零，则质量分别为M、m的两个质点相距为r时的引力势能，式中G为引力常量。为了节省发射探测器成本，某同学设计了一种可以收集利用近地卫星回收中的能量来发射的小型探测器。质量为M的近地卫星回收时，启动内部装置释放部分能量，瞬间弹出质量为m的小型探测器，弹射后卫星剩余部分竖直自由下落，探测器恰好获得脱离地球束缚的速度，忽略释放能量时质量损失。则下列说法正确的是（ ）
A．M与m的比值为
B．M与m的比值为2
C．装置释放的能量与卫星初始动能的比值为
D．装置释放的能量与卫星初始动能的比值为
9．（2021·全国·高三专题练习）如图所示，滑块套在光滑的水平轨道上（足够长），小球通过长的轻质细杆与滑块上的光滑轴连接，小球质量为、滑块质量为。小球和轻杆可在竖直平面内绕轴自由转动，小球可视为质点，开始轻杆处于水平状态，现给小球一个竖直向上的初速度，重力加速度取，则小球通过最高点时的速度大小和小球击中滑块右侧轨道的位置与小球起始位置间的距离分别为（ ）
A． B． C． D．
10．（2022·广东珠海·模拟预测）如图所示，质量、半径、内壁粗糙程度一致的半圆槽静置于光滑的水平地面上。现将一质量的小球（可视为质点）自左侧槽口A点的正上方处由静止释放，小球下落后自A点进入槽内，然后从C点离开。已知小球第一次滑至半圆槽的最低点B时，小球的速度大小为4，重力加速度，不计空气阻力，则小球第一次在半圆槽内向右滑动的过程中，下列说法正确的是（ ）
A．小球从A点到B点的过程中，小球对半圆槽的作用力对槽所做总功为正
B．小球从A点到B点的过程中，小球与半圆槽组成的系统增加的内能为7J
C．小球从A点到C点的过程中，半圆槽的位移为
D．小球从C点飞出后做斜抛运动
11．（2021·河北·张家口市宣化第一中学高二阶段练习）如图所示，水平地面上紧挨着的两个滑块A、B之间有少量炸药（质量不计），爆炸后A、B沿水平地面向左、右滑行的最大距离分别为1m、4m。已知滑块A的质量为mA=4kg，A、B与水平地面间的动摩擦因数均为μ=0.2，重力加速度g=10m/s2，炸药爆炸释放的化学能全部转化为滑块A、B的动能。下列说法正确的是（ ）
A．滑块B的质量为2kg
B．滑块B的质量为1kg
C．炸药爆炸释放的化学能为16J
D．炸药爆炸释放的化学能为24J
三、填空题
12．（2020·宁夏·石嘴山市第三中学高二期末）如下图质量为M的气球下挂着长为L的绳梯，一质量为m的人站在绳梯的下端，人和气球静止在空中，现人从绳梯的下端往上爬到顶端时，人和气球相对于地面移动的距离_____，_____。
13．（2021·河南三门峡·高二阶段练习）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____．
14．（2021·上海虹口·二模）如图所示，气球吊着A、B两个重物以速度v匀速上升，已知A与气球 的总质量为m1，B的质量为m2，且m1>m2．某时刻A、B间细线断裂，当气球的速度增大为2v时，B的速度大为_______，方向_______．（不计空气阻力）
15．（2021·安徽蚌埠·高二期中）一颗手榴弹以v0=10m/s的水平速度在空中飞行。设它爆炸后炸裂为两块，小块质量为0.2kg，沿原方向以250m/s的速度飞去，那么，质量为0.4kg的大块在爆炸后速度大小为 ______ m/s，方向 ______ （填“与v0同向”或“与v0反向”）。
四、解答题
16．（2021·辽宁·大石桥市第三高级中学高三阶段练习）如图所示，一个倾角为α的直角斜面体静置于光滑水平面上，斜面体质量为M，顶端高度为h。今有一质量为m的小物块，沿光滑斜面下滑，当小物块从斜面顶端自由下滑到底端时，斜面体在水平面上移动的距离是多大。
17．（2022·全国·高三专题练习）如图所示，可视为质点的三个物块A、B、C质量分别为m1、m2、m3，三物块间有两根轻质弹簧a、b，其原长均为l0，劲度系数分别为ka、kb，a的两端与物块连接，b的两端与物块只接触不连接，a、b被压缩一段距离后，分别由质量忽略不计的硬质连杆锁定，此时b的长度为l，整个装置竖直置于水平地面上，重力加速度为g，不计空气阻力。
（1）现解除对a的锁定，若当B到达最高点时，A对地面压力恰为零，求此时C距地面的高度H；
（2）在B到达最高点瞬间，解除a与B的连接并撤走A与a，同时解除对b的锁定。设b恢复形变时间极短，此过程中弹力冲量远大于重力冲量，求C的最大速度的大小v3（理论表明弹簧的弹性势能可以表示为，其中，k为弹簧的劲度系数，为弹簧的形变量）；
（3）求C自b解锁瞬间至恢复原长时上升的高度h。
18．（2021·辽宁·阜新市第二高级中学高二阶段练习）近几年春节期间，全国许多大中城市将燃放烟花爆竹由禁放改为限放，增加了节日气氛。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两块，沿水平方向向相反的两个方向飞出，假设其中一块落在距A点s处，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)烟花炸裂后落在距A点s处的那一块水平飞出时的速度大小；
(3)烟花炸裂时消耗的化学能。
19．（2021·黑龙江·哈师大附中高二开学考试）如图所示，可视为质点的物体AB质量均为m=10kg，它们之间用可遥控引爆的粘性炸药粘在一起；现将它们从光滑曲面上高度为H=0.8m处由静止释放，曲面底端恰好和极薄的水平传送带的边缘相切；传送带两皮带轮半径为r=0.1m，均以角速度ω=30rad/s逆时针匀速转动，轮心间距为L=39.5m，皮带和轮间不打滑；已知两物体与传送带间的动摩擦因数为μ=0.1，重力加速度g=10m/s2，则：
（1）若不启动引爆装置，求AB在水平传送带上运动的最远距离s以及此过程中AB和传送带之间由于摩擦而增加的内能Q；
（2）若两物体在传送带上向右运动时启动引爆器，爆炸所用时间极短，最终物体B从传送带右端水平飞出，飞出时对传送带恰好无压力，物体A恰好回到最初的释放点，求引爆位置d.
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参考答案：
1．B
2．B
3．D
4．C
5．B
6．B
7．BD
8．AC
9．BC
10．AC
11．AD
12．
13．
14． 竖直向下
15． 110 与v0反向
16．
17．（1）；（2）；（3）
18．(1)；(2)；(3)
19．(1)400J (2)
答案第1页，共2页
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