1.6 反冲现象 火箭
一、单选题
1.一炮弹质量为m,以一定的倾角斜向上发射,到达最高点时速度为v,炮弹在最高点爆炸成两块,其中一块恰好做自由落体运动,质量为。则另一块爆炸后瞬时的速度大小( )
A.4v B.0 C. D.
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
3.一只爆竹竖起升空后在高为5m处达到最高点,发生爆炸分为质量不同的两块,两块质量之比为,其中小的一块落地时水平位移为6米,则两块爆竹落地后相距( )
A.4米 B.9米 C.10米 D.12米
4.将模型火箭放在光滑水平面上点火,燃气以某一速度从火箭喷口在很短时间内全部喷出。火箭在水平面上滑行,在燃气从火箭喷口喷出的过程中,下列说法正确的是空气阻力可忽略( )
A.火箭对燃气作用力的冲量大于燃气对火箭作用力的冲量
B.火箭对燃气作用力的冲量与燃气对火箭作用力的冲量大小相等
C.火箭的动量比喷出燃气的动量大
D.火箭的动能比喷出的燃气动能大
5.将总质量为的模型火箭点火升空,从静止开始,在时间内有燃气以大小为的速度从火箭尾部喷出,且燃气喷出过程中重力和空气阻力可忽略。则下列说法正确的是( )
A.在燃气喷出过程,火箭获得的平均推力为
B.在燃气喷出过程,火箭获得的平均推力为
C.在燃气喷出后的瞬间,火箭的速度大小约为
D.在燃气喷出后的瞬间,火箭的速度大小约为
6.如图所示,质量为m=2kg的小环穿在足够长的光滑直杆上,并通过L=0.5m的轻绳连接一质量为M=3kg的小球。假设把这一装置固定在空间站中,并给小环和小球提供方向相反、大小分别为v1=3m/s、v2=2m/s的初速度,则当小球摆到轻绳与直杆平行的位置时,小环的位移为( )
A.0.3m B.0.2m C.0.5m D.0.1m
7.一个质量为M的斜面体放在水平地面上,将一个质量为m的物块放置在斜面体顶端,使其由静止沿斜面下滑,不计一切摩擦。已知斜面体底边长为L,以下判断正确是( )
A.下滑过程中小滑块的机械能守恒
B.小滑块下滑过程中,两物体组成的系统动量守恒
C.小滑块到达斜面底端时,斜面体水平向右运动的距离为
D.小滑块到达斜面底端时,斜面体水平向右运动的距离为
8.如图所示,大气球质量为,载有质量为的人,静止在空气中距地面高的地方,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(不计人的高度,可以把人看作质点)( )
A. B. C. D.
9.意大利数学家杰罗姆·卡丹早在1550年就第一个指出,中国对世界所具有影响的“三大发明”——是司南(指南针)、印刷术和火药。并认为它们是“整个古代没有能与之相匹敌的发明”。1621年,英国哲学家培根也曾在《新工具》一书中提到:“印刷术、火药、指南针”这三种发明已经在世界范围内把事物的全部面貌和情况都改变了。后来,来华传教士、汉学家艾约瑟最先在上述三大发明中加入造纸术。至此,体现中华民族宝贵精神财富的四大发明广为流传。它不仅促进了古代科学发展和技术进步,对现代科技仍具有重大意义。下列说法正确的是( )
A.春节有放鞭炮的习俗,鞭炮炸响的瞬间,动量守恒但能量不守恒
B.装在炮筒中的火药燃烧将炮弹加速推出炮口的同时,炮身后坐,这是反冲现象
C.火箭喷出燃气速度越大,火箭本身质量与火箭喷出物质质量之比越大,火箭获得速度越大
D.火箭点火离开地面加速向上运动,是地面对火箭的反作用力作用的结果
10.“爆竹声中一岁除,春风送暖入屠苏”,爆竹声响是辞旧迎新的标志,是喜庆心情的流露。有一个质量为3m的爆竹从地面斜向上抛出,上升h后到达最高点,此时速度大小为v0、方向水平向东,在最高点爆炸成质量不等的两块,其中一块质量为2m,速度大小为v,方向水平向东;重力加速度为g。则( )
A.爆竹在最高点爆炸过程中,整体的动量守恒
B.质量为m的一块,其速度为3v0-2v
C.质量为m的一块,其速度为2v-3v0
D.质量为m的一块,在落地过程中重力冲量的大小为,方向水平向西
11.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测量它的质量。他进行了如下操作:首先将船平行码头自由停泊,然后他轻轻从船尾上船,走到船头后停下,而后轻轻下船,用卷尺测出船后退的距离d和船长L。已知他自身的质量为m,则船的质量为( )
A. B. C. D.
12.在光滑的水平轨道上放置一门质量为m1的旧式炮车(不包含炮弹质量),炮弹的质量为m2,当炮车沿与水平方向成θ角发射炮弹时,炮弹相对炮口的速度为v0,则炮车后退的速度为( )
A. B.
C. D.
二、填空题
13.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:首先将船平行码头自由停泊,轻轻从船尾上船,走到船头后停下来,而后轻轻下船,用卷尺测出船后退的距离为d,然后用卷尺测出船长L,已知他自身的质量为m,则渔船的质量M=_________
14.如图所示,质量为M的小车静止在光滑的水平地面上,车上装有半径为R的半圆形光滑轨道,现将质量为m的小球在轨道的边缘由静止释放,当小球滑至半圆轨道的最低位置时,小车移动的距离为________,小球的速度大小为________。
三、解答题
15.如图所示,m1=0.2kg的小球1和m2=0.5kg的小球2通过细线连接,两球之间有一压缩状态的轻弹簧(小球和弹簧不拴接),静止于光滑平台上,平台高度BD=0.8m,现烧断细线,两小球在弹簧弹力作用下分离,小球2离开平台落在水平地面的C点,DC=1.6m,小球1向左运动进入一半径R=1m的光滑圆轨道,g=10m/s2,求:
(1)细线烧断前系统的弹性势能;
(2)小球1到达圆轨道最高点A时对轨道压力的大小。
16.如图所示,长L=3m的木板静止在粗糙的水平地面上,木板上表面光滑,右端有挡板B,总质量M=2kg,紧靠挡板B有一质量m=1kg的滑块A(可视为质点),A、B间夹有少许塑性炸药(质量不计)。现引爆炸药,设炸药的化学能全部转化为木板和滑块的动能,爆炸后瞬间滑块A获得v0=6m/s的速度。木板与地面间的动摩擦因数为μ,不计空气阻力,重力加速度g=10m/s2。
(1)求炸药释放的化学能。
(2)若要使滑块到达木板左端前木板停下,则μ需满足什么条件?
(3)若μ=0.6,求从炸药爆炸后的瞬间到木板停止运动的过程中系统损失的机械能。
17.如图所示,AB为一光滑水平横杆,杆上套一质量为M的圆环,环上系一长为L、质量不计的细绳,细绳的另一端拴一个质量为m的小球。现将细绳拉直,且与AB平行,由静止释放小球,则:
(1)当细绳与AB成θ角时,圆环移动的距离是多少?
(2)若在横杆上立一挡板,与环的初位置相距多远时才能使圆环在运动过程中恰好不与挡板相碰?
18.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。
试卷第1页,共3页
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参考答案:
1.C
2.D
3.C
4.B
5.D
6.A
7.C
8.C
9.B
10.B
11.B
12.C
13.
14.
15.(1)14J;(2)10N
16.(1)E=27J;(2)μ>0.5;(3)9J
17.(1);(2)
18.(1);(2);(3)
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