1.6反冲现象火箭精选训练题 同步练习(Word版含解析)

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名称 1.6反冲现象火箭精选训练题 同步练习(Word版含解析)
格式 docx
文件大小 526.5KB
资源类型 教案
版本资源 人教版(2019)
科目 物理
更新时间 2022-04-15 11:22:04

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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.某科技小组的同学做火箭升空发射试验,火箭模型质量为1.00kg,注入燃料50g。点火后燃烧的燃气以大小为600m/s的速度从火箭喷口在很短时间内全部喷出,喷出过程中重力和空气阻力可忽略。则在燃气喷出后的瞬间,火箭的动量大小为(  )
A.30kg·m/s B.5.7×102kg·m/s
C.6.0×102kg·m/s D.6.3×102kg·m/s
2.下列关于反冲现象的说法中,正确的是(  )
A.抛出物体的质量要小于剩下物体的质量才能发生反冲
B.若抛出物体A的质量大于剩下物体B的质量,则B受的反冲力大于A所受的反冲力
C.反冲现象中,牛顿第三定律适用,但牛顿第二定律不适用
D.对抛出部分和剩余部分,牛顿第二定律都适用
3.质量为M、长为L的均匀长木板AB,放在光滑的地面上,有一半长度伸出坡外,在木板的A端站立一质量为m的人,开始时,人与木板都处于静止状态,现让人从A端走向B瑞,则下列说法中正确的是(  )
A.这很危险,当人行至B端时,人和板将翻下坡底
B.尚未行至B端,只要人越过坡面与地面的交点C,人和板将翻下坡底
C.不用担心,人能安全地到达B并立于B端,人、板不会翻倒
D.人能不能安全地到达B并立于B端,不能一概而论,要视M与m的关系而定
4.如图所示,我国自行研制的第五代隐形战机“歼-20”以速度水平向右匀速飞行,到达目标地时,将质量为M的导弹自由释放,导弹向后喷出质量为m、对地速率为的燃气,则喷气后导弹的速率为(  )
A. B. C. D.
5.质量为m的烟花弹竖直上升到最高点h处时爆炸成质量相等的两块碎片,两块碎片同时落地,落地点相距L,不计空气阻力,重力加速度大小为g,则烟花弹爆炸使两块碎片增加的机械能为(  )
A. B. C. D.
6.2020年12月22日12时37分,长征八号运载火箭自中国文昌航天发射场发射升空,将新技术试验卫星等多颗卫星送入太阳同步轨道。假设其中一颗航天器质量为M,以速度v0在太空中飞行,某一时刻该航天器接到加速的指令后,发动机瞬间向后喷出一定质量的气体,气体喷出时速度大小为v1,加速后航天器的速度大小为v2,则喷出气体的质量m为( )
A. B. C. D.
7.2021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着陆火星取得圆满成功。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,设着陆器总质量为M,极短时间内瞬间喷射的燃气质量是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,需要瞬间喷出的燃气速率约为(  )
A.v0-v B.(v0-v)
C.(v0-v)+v D.
8.如图所示,两块小木块和,中间夹上轻弹簧,用细线扎在一起,放在光滑的水平台面上,烧断细线,弹簧将小木块,弹出,最后落到水平地面上,根据图中的有关数据,可以判定下列说法中正确的有(弹簧原长远小于桌面长度)(  )
A.小木块先落到地面上
B.两小木块质量之比
C.两小木块离开桌面时,动能之比
D.两小木块在空中飞行时所受的冲量大小之比
9.如图所示,由两段圆弧和两段直轨道平滑连接,组成的封闭轨道固定在水平面上,整个封闭轨道关于O1O2连线所在直线对称,在两小球间压缩一轻弹簧(弹簧与小球不拴连),用细线固定并靠着直轨道静置,不计一切摩擦。已知r2=2r1,m1=2m2=m,现将细线烧断,两小球进入圆弧轨道前弹簧已恢复原长,小球m1进入圆弧轨道时的速度为v,下列说法中正确的是(  )
A.两球进入圆弧轨道时的动能之比Ek1:Ek2=2:1
B.两球进入圆弧轨道时对轨道的压力之比F1:F2=1:2
C.烧断细绳前,弹簧储存的弹性势能为Ep=mv2
D.两球经过圆弧轨道的时间相同
10.如图所示,光滑绝缘水平面上带有同种电荷的A、B两个小球质量分别为m1,m2,当相距一定距离时同时释放,在释放后的任一时刻,A、B两小球的下列关系正确的是(  )
A.受力之比等于m1:m2
B.加速度之比等于m1:m2
C.动量之比等于m2:m1
D.动能之比等于m2:m1
11.我国发射的“神舟十一号”飞船与“天宫二号”空间站实现了完美对接。假设“神舟十一号”飞船到达对接点附近时对地的速度为v0,此时的质量为M。欲使飞船追上“天宫二号”实现对接,飞船需加速到v1,飞船发动机点火,将质量为m的燃气一次性向后喷出,燃气对地向后的速度大小为v2,不考虑飞船加速过程中的变轨,则在这个过程中,下列各表达式正确的是(  )
A.Mv0=Mv1+mv2
B.Mv0=Mv1-mv2
C.Mv0=(M-m)v1+mv2
D.Mv0=(M-m)v1-mv2
12.平静的水面上停着一只小船,船头站立着一个人,人的质量为m=50kg,船的质量为M=100kg ,从某时刻起,人以v=10m/s的速度向船尾走去,走到船尾时他突然停止走动。不计水对船的阻力,船长为L=6m,则下列说法正确的是(  )
A.人在船上走动过程中,船的速度为5m/s
B.人在船上走动过程中,船的位移是人的位移的2倍
C.走动时人的动量大于小船的动量
D.人突然停止走动后,小船由于惯性的缘故还会继续运动
13.如图所示,装有炮弹的火炮总质量为m1,炮弹的质量为m2,炮弹射出炮口时对地的速率为v0,若炮管与水平地面的夹角为θ,则火炮后退的速度大小为(设水平面光滑)(  )
A.v0 B. C. D.
14.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
15.下列运动不属于反冲运动的有(  )
A.乒乓球碰到墙壁后弹回 B.发射炮弹后炮身后退
C.喷气式飞机喷气飞行 D.火箭升空
二、填空题
16.火箭飞行的工作原理是什么?
17.质量为100kg的小船沿东西方向静止在水面上,船两端站有质量分别为40kg和60kg的甲、乙两人,当甲、乙两人同时以3m/s的速率向东、向西跳入水中后,小船的速度大小为________m/s,方向向_______。
18.火箭工作原理:喷气式飞机和火箭的飞行应用了______的原理,它们靠______的反冲作用而获得巨大的速度。
19.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____.
三、解答题
20.某人以大小为v0、方向与水平向右方向夹角的初速度斜向上抛出一颗手榴弹,手榴弹到达最高点时炸成质量分别为m和3m的两块。其中质量大的一块沿着手榴弹爆炸前瞬间的速度方向以大小v0的速度飞行。不计空气阻力,不计炸药质量。求:
(1)手榴弹在最高点的速度v1的大小和方向;
(2)质量较小的另一块弹片速度v2的大小和方向;
(3)爆炸过程转化为弹片动能的化学能E。
21.以与水平方向成60°角斜向上的初速度v0射出的炮弹,到达最高点时因爆炸分成质量分别为m和2m的两块,其中质量为2m的一块沿着原来的方向以2v0的速度飞行。求:
(1)质量较小的那一块弹片速度的大小和方向;
(2)爆炸过程中有多少化学能转化为炮弹的动能?
22.“愤怒的小鸟”是按物理规律设置的一款游戏。用弹枪将一只质量为M=3kg的鸟从水平地面发射,弹枪释放的弹性势能为EP=1200J,该鸟运动到离地h=20m的最高点时发生爆炸,变为三只质量为m=1kg的小鸟。爆炸之后瞬间三只小鸟速度均沿同一水平方向,且中间的一只小鸟的速度和爆炸前没有区别,落地的时候离发射处最近的和最远的小鸟相距为d=40m。g=10m/s2,不计空气阻力。求:
(1)爆炸前鸟的速度多大?
(2)爆炸后瞬间另两只小鸟的速度分别为多少?
(3)爆炸前后小鸟们的动能增加多少?
23.如图所示,半径为R的半圆形滑槽的质量为M,静止放置在光滑的水平面上,一质量为m的小球从滑槽的右边缘与圆心等高处无初速地滑下。已知重力加速度大小为g,求:
(1)小球在最低点时的速度v;
(2)滑槽移动的最大距离X。
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
参考答案:
1.A
【详解】
火箭喷出气体后,对火箭和燃料系统的动量守恒,则根据动量守恒定律
可得火箭的动量大小
故选A。
2.D
【详解】
A.反冲现象中并没有确定两部分物体之间的质量关系,选项A错误;
B.在反冲现象中,两部分物体之间的作用力是一对作用力与反作用力,由牛顿第三定律可知,它们大小相等、方向相反,选项B错误;
CD.在反冲现象中,一部分物体受到的另一部分物体的作用力产生了该部分的加速度,使该部分的速度增大,在此过程中,对每一部分,牛顿第二定律都适用,选项C错误,选项D正确。
故选D。
3.C
【详解】
地面光滑,水平方向,木板和人都只受到摩擦力作用,设向右为正,为人的速度大小,为木板速度大小,由于系统动量守恒,则有

如果
,则,人走到C点之前木板的B点已经到达C点,人不会掉下
m=M,则,人走到C点的时候,B端点到达C点,人也不会掉下
m木板的位移为d,人的位移为,根据动量守恒
由于运动时间一样,则有
m

整理
根据图可知,左右各有长度的木板力矩平衡掉了,如果m的力矩大于左端2d长的木板产生的力矩,则会掉下去,小于则不会掉下去。人的力矩为
2d长度木板力矩为
联立解得,2d长度木板力矩为

所以人不会掉下来
ABD错误,C正确。
故选C。
4.A
【详解】
设导弹飞行的方向为正方向,由动量守恒定律
解得
故选A。
5.C
【详解】
烟花弹竖直上升到最高点爆炸成质量相等的两块碎片,则根据动量守恒,则
两块碎片同时落地,说明碎片的速度是水平速度,根据
烟花弹爆炸使两块碎片增加的机械能
解得
故选C。
6.C
【详解】
规定航天器的速度方向为正方向,发动机喷气过程中系统动量守恒,故由动量守恒定律可得
解得
故选C。
7.C
【详解】
喷射燃气的过程动量守恒,有
解得
故选C。
8.D
【详解】
A.两木块被弹簧弹开后离开桌面做平抛运动,下落的高度相同,则下落时运动的时间相同,物块B平抛的位移较大,则抛出时B的速度较大,物块B在桌面上运动的时间较短,则小木块B先落到地面上,A错误;
B.物块B做平抛的水平射程等于A的2倍,则
根据动量守恒定律
两小木块质量之比
B错误;
C.两小木块离开桌面时,动能之比
C错误;
D.两小木块在空中飞行时所受的冲量大小
IG=mgt
在空中运动的时间相等,则所受的冲量之比
D正确。
故选D。
9.C
【详解】
A.对两球组成的系统,由动量守恒定律可知
解得

两球进入圆弧轨道时的动能之比
选项A错误;
B.根据
可得两球进入圆弧轨道时对轨道的压力之比
选项B错误;
C.烧断细绳前,弹簧储存的弹性势能为
选项C正确;
D.设左边小圆弧所对圆心角为θ,则大圆弧所对圆心角为2π-θ两球经过圆弧轨道的时间之比
选项D错误。
故选C。
10.D
【详解】
A.两电荷之间的作用力为相互作用力,则受力之比等于1:1,选项A错误;
B.根据F=ma可知,加速度之比等于m2:m1,选项B错误;
C.两电荷组成的系统受合外力为零,则总动量守恒,则
p1-p2=0
即动量之比等于1:1,选项C错误;
D.根据
可知,动能之比等于m2:m1,选项D正确。
故选D。
11.D
【详解】
选飞船向上飞行的速度方向为正方向,飞船发动机点火喷出燃气过程动量守恒。
由动量守定律得
故选D。
12.A
【详解】
A.对船和人组成的系统,水平方向上动量守恒,以人速度方向为正方向,由动量守恒定律得

故A正确;
B.人从船头走到船尾,设人和船对地发生的位移大小分别为s1和s2,以人速度方向为正方向,由动量守恒定律得

解得

即人的位移是船的2倍,故B错误;
C.由系统动量守恒可知,走动时人的动量与小船的动量等大反向,故C错误;
D.人“突然停止走动”是指人和船相对静止,设这时人、船的速度为v,则
(M+m)v=0
所以
v=0
说明船的速度立即变为零,故D错误。
故选A。
13.C
【详解】
由于炮弹的重力作用,火炮发射炮弹的过程只有水平方向动量守恒,以向右为正方向,根据动量守恒定律可得
m2v0cosθ-(m1-m2)v=0
解得
C正确。
故选C。
14.B
【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。
15.A
【详解】
A.乒乓球碰到墙壁上弹回是因为受到了墙壁的作用力,不是反冲;A正确;
BCD.系统在内力作用下,当一部分向某一方向的动量发生变化时,剩余部分沿相反方向的动量发生同样大小变化的现象,所以,发射炮弹后炮身后退,是反冲现象;喷气式飞机是利用飞机与气体间的相互作用,而促进飞机前进的,故属于反冲运动;火箭升空是利用反冲原理,是反冲现象,BCD错误。
故选A。
16.见解析
【详解】
火箭靠向后连续喷射高速气体飞行,利用了反冲原理.
17. 0.6 东
考查动量守恒定律。
【详解】
[1][2].甲乙船三者组成的系统动量守恒,取向东为正方向,则:
代入数据解得;速度v为正值,方向向东。
18. 反冲 喷出气流
【详解】

19.
【详解】
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
mv1 Mv2=0
人从船头走到船尾,设船后退的距离为x,则人相对于地面行走的距离为L x,则有
解得
20.(1) v0 ;方向向右;(2) v0;方向与原来运动的方向相反.(3)
【详解】
(1)根据平行四边形定则知,手榴弹到达最高点的速度
v1=v0cos60°=v0
方向向右;
(2)两块弹片组成的系统水平方向上动量守恒,规定质量大的一块运动方向为正方向,结合动量守恒定律得
4mv1=3m v0+mv2
解得
v2= v0
方向与原来运动的方向相反.
(3)爆炸过程转化为弹片动能的化学能
21.(1)2.5v0,方向与爆炸前炮弹运动的方向相反;(2)
【详解】
(1)斜抛的炮弹在水平方向上做匀速直线运动,则炮弹在最高点爆炸前的速度为
v1=v0cos60°=
设炮弹在最高点爆炸前的速度方向为正方向,由动量守恒定律得
3mv1=2mv1′+mv2
又v1′=2v0,解得v2=-2.5v0,负号表示速度方向与规定的正方向相反。
(2)爆炸过程中转化为动能的化学能等于动能的增量,所以转化为动能的化学能为
22.(1) 20m/s;(2) 10m/s和30m/s;(3) 100J
【详解】
(1)根据机械能守恒定律
代入数据得
(2)根据平抛运动的规律有

最远和最近的小鸟的速度之差为
根据动量守恒定律知,三只小鸟水平方向上的速度之差相等,则爆炸后瞬间另两只小鸟的速度分别为10m/s和30m/s。
(3)动能增加量为
23.(1) ;(2)
【详解】
(1)当小球滑到滑槽底部时,系统在水平方向上动量守恒,有
系统机械能守恒,有
解得
(2)当小球滑到最左端时,滑槽运动的距离最大,则有

解得
答案第1页,共2页
答案第1页,共2页