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2022--2023学年高中物理选择性必修第一册同步练习：1.6反冲现象 火箭
一、单选题
1．（2022高二下·河南期末）下列几种运动模型属于缓冲现象的是（ ）
A． B．
C． D．
2．一航天探测器完成对月球的探测任务后，在离开月球的过程中，由静止开始沿着与月球表面成一倾角的直线飞行，先加速运动，再匀速运动。探测器通过喷气而获得推动力，以下关于喷气方向的描述中正确的是 （ ）
A．探测器加速运动时，沿直线向后喷气
B．探测器加速运动时，竖直向下喷气
C．探测器匀速运动时，竖直向下喷气
D．探测器匀速运动时，不需要喷气
3．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
4．（2021高二下·河池期末）在某次军演时，一炮弹由地面斜向上发射，假设当炮弹刚好到最高点时爆炸，炸成两部分P、Q，其中P的质量大于Q。已知爆炸后P的运动方向与爆炸前的运动方向相同，假设爆炸后P、Q的速度方向均沿水平方向，忽略空气的阻力，则下列说法正确的是（ ）
A．爆炸后Q的运动方向一定与P的运动方向相同
B．爆炸后Q比P先落地
C．Q的落地点到爆炸点的水平距离大
D．爆炸前后P、Q动量的变化量大小相等
5．（2021高二下·舟山期末）航天器离子发动机原理如图所示，首先电子枪发射出的高速电子将中性推进剂离子化（即电离出正离子），正离子被正、负极栅板间的电场加速后从喷口喷出，从而使航天器获得推进或调整姿态的反冲力，已知单个正离子的质量为m，电荷量为q，正、负栅板间加速电压为U，从喷口喷出的正离子所形成的电流为I，忽略离子间的相互作用力，忽略离子喷射对航天器质量中和电子枪磁铁的影响．该发动机产生的平均推力F的大小为（ ）
A． B． C． D．
6．（2021高二下·辽宁期中）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．火箭是我国的重大发明，现代火箭发射时，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
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．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
7．（2021高二下·东莞月考）如图所示为我国的长征七号运载火箭刚发射时的情景。则下列说法正确的是（ ）
A．火箭受到地面对它的弹力作用而升空
B．火箭受到发射架对它的弹力作用而升空
C．火箭受到向下喷射的气体对它的作用而升空
D．在没有空气的环境中这类火箭无法升空
8．（2020·黄冈模拟）如图所示，某中学航天兴趣小组的同学将静置在地面上的质量为 M （含水）的自制“水火箭”释放升空，在极短的时间内，质量为 的水以相对地面为 的速度竖直向下喷出。已知重力加速度为 ，空气阻力不计，下列说法正确的是（ ）
A．火箭的推力来源于火箭外的空气对它的反作用力
B．水喷出的过程中，火箭和水机械能守恒
C．火箭获得的最大速度为
D．火箭上升的最大高度为
9．（2018高二上·遵义月考）静止的实验火箭，总质量为M，当它以对地速度v0喷出质量为Δm的高温气体后，火箭的速度为( )
A． B．－
C． D．－
二、多选题
10．（2022·湖南）球形飞行器安装了可提供任意方向推力的矢量发动机，总质量为 。飞行器飞行时受到的空气阻力大小与其速率平方成正比（即 ， 为常量）。当发动机关闭时，飞行器竖直下落，经过一段时间后，其匀速下落的速率为 ；当发动机以最大推力推动飞行器竖直向上运动，经过一段时间后，飞行器匀速向上的速率为 。重力加速度大小为 ，不考虑空气相对于地面的流动及飞行器质量的变化，下列说法正确的是（ ）
A．发动机的最大推力为
B．当飞行器以 匀速水平飞行时，发动机推力的大小为
C．发动机以最大推力推动飞行器匀速水平飞行时，飞行器速率为
D．当飞行器以 的速率飞行时，其加速度大小可以达到
11．（2019高二下·孝感期中）今年春节上映的国产科幻大片《流浪地球》中有这样的情节：为了自救，人类提出一个名为“流浪地球”的大胆计划，即倾全球之力在地球表面建造上万座发动机和转向发动机，推动地球离开太阳系，用2500年的时间奔往另外一个栖息之地。这个科幻情节中里有反冲运动的原理。现实中的下列运动，属于反冲运动的有( )
A．汽车的运动 B．直升飞机的运动
C．火箭的运动 D．反击式水轮机的运动
三、综合题
12．（2021高二下·蕲春期中）一质量为m的烟花弹以初动能E从地而向上做竖直上抛运动，当烟花弹上升到最高点时，弹中火药爆炸将烟花弹分成质量之比为1：2的两部分，两部分烟花弹获得的初速度方向水平且初动能之和也为E，已知爆炸时间极短，重力加速度大小为g，不计空气阻力和火药的质量。求，
（1）烟花弹从地面开始上升到最高点所经过的时间t1；
（2）两部分烟花弹的落地点间的距离上x。
13．（2018高二下·眉山期末）某静止在水平地面上的炮车水平发射一枚质量为10kg的炮弹，已知炮弹飞出炮口时，相对于地面的速度为900m/s，该炮车质量（不包括炮弹）为3000kg。求：
（1）炮弹飞出炮口时，炮车后退的速度多大；
（2）若炮车后退的距离为1.5m，则炮车后退中受到的阻力与其自身重力的比值为多大（重力加速度取10m/s2）。
答案解析部分
1．【答案】B
【知识点】反冲
【解析】【解答】A．旧式大炮斜向上发射炮弹炮身会后退，这类运动是反冲现象，A不符合题意；
B．习武之人扭转身体侧面卧倒，身体的多个支撑点不是同时压下去，最大限度的延长了作用时间，减小了作用力，是缓冲现象，B符合题意；
C．鱿鱼将吸入的水用力喷出，快速的向外游窜，这类运动是反冲现象，C不符合题意；
D．宇航员进行无绳太空漫步时，喷气背包喷出的气体控制其运动，这类运动是反冲现象，D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】发射大炮时炮会后退是反冲现象，扭转身体侧面卧倒是缓冲现象，鱿鱼喷水后向外游窜是反冲。
2．【答案】C
【知识点】反冲
【解析】【解答】探测器加速运动时，通过喷气获得的推动力与月球对探测器的引力的合力沿运动方向，A、B不符合题意；探测器匀速运动时，通过喷气获得的推动力与月球对探测器的引力的合力为零，根据反冲的特点可知C符合题意，D不符合题意。
故答案为：C
【分析】探测器喷气获得的推动力与月球对探测器的引力的合力沿运动方向；匀速运动时所受的合力为零，从而进行分析判断。
3．【答案】D
【知识点】反冲
【解析】【解答】反冲现象中并没有确定两部分物体之间的质量关系，A不符合题意。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，B不符合题意。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，C不符合题意，D符合题意。
故答案为：D
【分析】根据反冲运动的定义以及作用力与反作用力进行分析判断。
4．【答案】D
【知识点】爆炸
【解析】【解答】A．在爆炸过程中，由于重力远小于内力，系统的动量守恒。爆炸前炮弹在最高点的速度沿水平方向，爆炸后P的运动方向与爆炸前的运动方向相同，根据动量守恒定律判断出Q的速度一定沿水平方问，但爆炸后的运动方向取决于P的动量与爆炸前炮弹的动量的大小关系，因此Q的运动方向不一定与爆炸前的运动方向相同，A不符合题意；
B．爆炸后P、Q均做平抛运动，竖直方向做自由落体运动，由于高度相同，飞行时间一定相同，所以P、Q一定同时落地，B不符合题意；
C．山于爆炸后两部分速度的大小关系无法判断，因此落地点到爆炸点的水平距离无法确定，C不符合题意。
D．在爆炸过程中，P、Q受到爆炸力大小相等，作用时间相同，则爆炸力的冲量大小一定相等，由动量定理可知，在炸裂过程中P，Q动量的改变量大小相等、方向相反，D符合题意；
故答案为：D。
【分析】爆炸过程中两部分动量守恒，根据动量守恒定律与平抛运动的相关规律分析求解。
5．【答案】A
【知识点】反冲
【解析】【解答】以正离子为研究对象，由动能定理可得
时间内通过的总电荷量为
喷出的总质量
由动量定理可知
联立解得
故答案为：A。
【分析】根据动量定理和动能定律列出方程，再由电流的定义式分析求解。
6．【答案】D
【知识点】动量守恒定律；反冲
【解析】【解答】A．鞭炮炸响时，内力远远大于外力，所以动量守恒，在任何情况下，能量都是守恒的，A错误；
B．火箭点火，加速上升离开地面过程中，并不是地面对其的反作用，而是大气对其作用力，B错误；
C．设喷出物质质量为m，
为燃气速度，火箭本身质量为M，
为火箭速度，根据动量守恒有
则有
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小，C错误；
D．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，D错误。
故答案为：D。
【分析】鞭炮爆炸过程其能量一定守恒；火箭点火过程中其作用力来自于大气；利用动量守恒定律结合其火箭质量与喷出物质的质量比值可以判别其火箭速度的大小；利用火药将炮弹加速推出炮口的过程属于反冲现象。
7．【答案】C
【知识点】反冲
【解析】【解答】ABC．火箭升空利用的是喷出的气体对火箭的反冲作用；不是地面对它的弹力作用，也不是发射架对它的作用，AB不符合题意，C符合题意；
D．因为气体的反冲作用，火箭离开大气层后仍然会受到气体的反冲作用，故仍可以获得前进的动力，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】火箭升空是利用气体对它的反作用力；没有空气时火箭仍然会受到气体的反冲作用获得动力。
8．【答案】D
【知识点】反冲
【解析】【解答】A．火箭的推力来源于向下喷出的水对它的反作用力，A不符合题意；
B．水喷出的过程中，瓶内气体做功，火箭及水的机械能不守恒，B不符合题意；
C．在水喷出后的瞬间，火箭获得的速度最大，由动量守恒定律有
解得
C不符合题意；
D．水喷出后，火箭做竖直上抛运动，有
解得
D符合题意。
故答案为：D。
【分析】火箭的推力来自于水的推力；水喷出的过程气体做功所以机械能不守恒；利用动量守恒定律可以求出火箭的速度大小；利用速度位移公式可以求出火箭上升的高度。
9．【答案】D
【知识点】反冲
【解析】【解答】火箭喷气瞬间，内力远大于外力，可认为系统动量守恒，则 ，解得：火箭的速度 。D项正确，ABC三项错误。
故答案为：D
【分析】火箭喷气瞬间，内力远大于外力，系统动量守恒，对喷出的气体和剩下部分构成的系统利用动量守恒即可求解。
10．【答案】B,C
【知识点】反冲
【解析】【解答】A 飞行器关闭发动机，匀速下落时，飞行器以5m/s向上匀速时，联立可得，故A错误。
B 飞行器以5m/s匀速水平飞行时，推力与重力和阻力的合力相等，故B正确。
C 发动机以最大推力水平飞行时，再根据解得v=，故C正确。
D 飞行器以最大推力向下，以5m/s的速度向上减速飞行时，加速度最大，即，解得a=2.5g，故D错误。
故答案为：BC。
【分析】根据题中给出的阻力与速度的关系结合牛顿第二定律和力的合成与分解列方程求解。
11．【答案】C,D
【知识点】反冲
【解析】【解答】如果一个静止的物体在内力的作用下分裂成两个部分，一部分向某个方向运动，另一部分必然向相反的方向运动，这个现象叫做反冲， 汽车的运动是利用摩擦力而使汽车前进的，不属于反冲运动；直升机是利用的空气的反作用力而使飞机上升的；不属于反冲运动，火箭的运动是利用喷气的方式而获得动力，利用了反冲运动；反击式水轮机是利用了水的反冲作用而获得动力，属于反冲运动，C、D符合题意，A、B不符合题意。
故答案为：CD
【分析】汽车运动是利用摩擦力而使汽车运动；直升机是利用空气的作用力；火箭是利用气体的反冲获得动力；水轮机是利用水的反冲作用获得动力。
12．【答案】（1）解：设烟花弹上升的初速度大小为v0 ，在最高点时的速度大小为0，由已知条件有
v0=gt
解得
（2）解：设爆炸后两部分烟花弹的质量分别为m1、m2 ，速度大小分别为v1、v2 ，方向相反，已知条件得m1∶m2=1∶2
m1+m2=m
m1v1=m2v2
两部分烟花弹的落地点间的距离为
解得
【知识点】爆炸
【解析】【分析】（1）由动能的表达式和竖直上抛运动方程进行求解。
（2）爆炸后两部分动量守恒，由动量守恒和平抛运动公式进行求解。
13．【答案】（1）解：设炮弹的速度v0、炮车后退的速度大小为v，弹和车的质量分别为m、M，由于内力远大于外力，由动量守恒得：Mv－mv0=0
解得：v=3m/s
（2）解：设炮车后退中受到的阻力为f、位移为x，由动能定理有：
解得：f=9000N
阻力与其重力的比值：
【知识点】摩擦力做功；反冲
【解析】【分析】炮车水平发射炮弹的过程，利用炮车和炮弹组成系统水平方向动量守恒可求炮车速度，炮车后退时，作匀减速直线运动，可用动能定理解决运动问题。
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2022--2023学年高中物理选择性必修第一册同步练习：1.6反冲现象 火箭
一、单选题
1．（2022高二下·河南期末）下列几种运动模型属于缓冲现象的是（ ）
A． B．
C． D．
【答案】B
【知识点】反冲
【解析】【解答】A．旧式大炮斜向上发射炮弹炮身会后退，这类运动是反冲现象，A不符合题意；
B．习武之人扭转身体侧面卧倒，身体的多个支撑点不是同时压下去，最大限度的延长了作用时间，减小了作用力，是缓冲现象，B符合题意；
C．鱿鱼将吸入的水用力喷出，快速的向外游窜，这类运动是反冲现象，C不符合题意；
D．宇航员进行无绳太空漫步时，喷气背包喷出的气体控制其运动，这类运动是反冲现象，D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】发射大炮时炮会后退是反冲现象，扭转身体侧面卧倒是缓冲现象，鱿鱼喷水后向外游窜是反冲。
2．一航天探测器完成对月球的探测任务后，在离开月球的过程中，由静止开始沿着与月球表面成一倾角的直线飞行，先加速运动，再匀速运动。探测器通过喷气而获得推动力，以下关于喷气方向的描述中正确的是 （ ）
A．探测器加速运动时，沿直线向后喷气
B．探测器加速运动时，竖直向下喷气
C．探测器匀速运动时，竖直向下喷气
D．探测器匀速运动时，不需要喷气
【答案】C
【知识点】反冲
【解析】【解答】探测器加速运动时，通过喷气获得的推动力与月球对探测器的引力的合力沿运动方向，A、B不符合题意；探测器匀速运动时，通过喷气获得的推动力与月球对探测器的引力的合力为零，根据反冲的特点可知C符合题意，D不符合题意。
故答案为：C
【分析】探测器喷气获得的推动力与月球对探测器的引力的合力沿运动方向；匀速运动时所受的合力为零，从而进行分析判断。
3．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
【答案】D
【知识点】反冲
【解析】【解答】反冲现象中并没有确定两部分物体之间的质量关系，A不符合题意。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，B不符合题意。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，C不符合题意，D符合题意。
故答案为：D
【分析】根据反冲运动的定义以及作用力与反作用力进行分析判断。
4．（2021高二下·河池期末）在某次军演时，一炮弹由地面斜向上发射，假设当炮弹刚好到最高点时爆炸，炸成两部分P、Q，其中P的质量大于Q。已知爆炸后P的运动方向与爆炸前的运动方向相同，假设爆炸后P、Q的速度方向均沿水平方向，忽略空气的阻力，则下列说法正确的是（ ）
A．爆炸后Q的运动方向一定与P的运动方向相同
B．爆炸后Q比P先落地
C．Q的落地点到爆炸点的水平距离大
D．爆炸前后P、Q动量的变化量大小相等
【答案】D
【知识点】爆炸
【解析】【解答】A．在爆炸过程中，由于重力远小于内力，系统的动量守恒。爆炸前炮弹在最高点的速度沿水平方向，爆炸后P的运动方向与爆炸前的运动方向相同，根据动量守恒定律判断出Q的速度一定沿水平方问，但爆炸后的运动方向取决于P的动量与爆炸前炮弹的动量的大小关系，因此Q的运动方向不一定与爆炸前的运动方向相同，A不符合题意；
B．爆炸后P、Q均做平抛运动，竖直方向做自由落体运动，由于高度相同，飞行时间一定相同，所以P、Q一定同时落地，B不符合题意；
C．山于爆炸后两部分速度的大小关系无法判断，因此落地点到爆炸点的水平距离无法确定，C不符合题意。
D．在爆炸过程中，P、Q受到爆炸力大小相等，作用时间相同，则爆炸力的冲量大小一定相等，由动量定理可知，在炸裂过程中P，Q动量的改变量大小相等、方向相反，D符合题意；
故答案为：D。
【分析】爆炸过程中两部分动量守恒，根据动量守恒定律与平抛运动的相关规律分析求解。
5．（2021高二下·舟山期末）航天器离子发动机原理如图所示，首先电子枪发射出的高速电子将中性推进剂离子化（即电离出正离子），正离子被正、负极栅板间的电场加速后从喷口喷出，从而使航天器获得推进或调整姿态的反冲力，已知单个正离子的质量为m，电荷量为q，正、负栅板间加速电压为U，从喷口喷出的正离子所形成的电流为I，忽略离子间的相互作用力，忽略离子喷射对航天器质量中和电子枪磁铁的影响．该发动机产生的平均推力F的大小为（ ）
A． B． C． D．
【答案】A
【知识点】反冲
【解析】【解答】以正离子为研究对象，由动能定理可得
时间内通过的总电荷量为
喷出的总质量
由动量定理可知
联立解得
故答案为：A。
【分析】根据动量定理和动能定律列出方程，再由电流的定义式分析求解。
6．（2021高二下·辽宁期中）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．火箭是我国的重大发明，现代火箭发射时，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
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．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
【答案】D
【知识点】动量守恒定律；反冲
【解析】【解答】A．鞭炮炸响时，内力远远大于外力，所以动量守恒，在任何情况下，能量都是守恒的，A错误；
B．火箭点火，加速上升离开地面过程中，并不是地面对其的反作用，而是大气对其作用力，B错误；
C．设喷出物质质量为m，
为燃气速度，火箭本身质量为M，
为火箭速度，根据动量守恒有
则有
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小，C错误；
D．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，D错误。
故答案为：D。
【分析】鞭炮爆炸过程其能量一定守恒；火箭点火过程中其作用力来自于大气；利用动量守恒定律结合其火箭质量与喷出物质的质量比值可以判别其火箭速度的大小；利用火药将炮弹加速推出炮口的过程属于反冲现象。
7．（2021高二下·东莞月考）如图所示为我国的长征七号运载火箭刚发射时的情景。则下列说法正确的是（ ）
A．火箭受到地面对它的弹力作用而升空
B．火箭受到发射架对它的弹力作用而升空
C．火箭受到向下喷射的气体对它的作用而升空
D．在没有空气的环境中这类火箭无法升空
【答案】C
【知识点】反冲
【解析】【解答】ABC．火箭升空利用的是喷出的气体对火箭的反冲作用；不是地面对它的弹力作用，也不是发射架对它的作用，AB不符合题意，C符合题意；
D．因为气体的反冲作用，火箭离开大气层后仍然会受到气体的反冲作用，故仍可以获得前进的动力，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】火箭升空是利用气体对它的反作用力；没有空气时火箭仍然会受到气体的反冲作用获得动力。
8．（2020·黄冈模拟）如图所示，某中学航天兴趣小组的同学将静置在地面上的质量为 M （含水）的自制“水火箭”释放升空，在极短的时间内，质量为 的水以相对地面为 的速度竖直向下喷出。已知重力加速度为 ，空气阻力不计，下列说法正确的是（ ）
A．火箭的推力来源于火箭外的空气对它的反作用力
B．水喷出的过程中，火箭和水机械能守恒
C．火箭获得的最大速度为
D．火箭上升的最大高度为
【答案】D
【知识点】反冲
【解析】【解答】A．火箭的推力来源于向下喷出的水对它的反作用力，A不符合题意；
B．水喷出的过程中，瓶内气体做功，火箭及水的机械能不守恒，B不符合题意；
C．在水喷出后的瞬间，火箭获得的速度最大，由动量守恒定律有
解得
C不符合题意；
D．水喷出后，火箭做竖直上抛运动，有
解得
D符合题意。
故答案为：D。
【分析】火箭的推力来自于水的推力；水喷出的过程气体做功所以机械能不守恒；利用动量守恒定律可以求出火箭的速度大小；利用速度位移公式可以求出火箭上升的高度。
9．（2018高二上·遵义月考）静止的实验火箭，总质量为M，当它以对地速度v0喷出质量为Δm的高温气体后，火箭的速度为( )
A． B．－
C． D．－
【答案】D
【知识点】反冲
【解析】【解答】火箭喷气瞬间，内力远大于外力，可认为系统动量守恒，则 ，解得：火箭的速度 。D项正确，ABC三项错误。
故答案为：D
【分析】火箭喷气瞬间，内力远大于外力，系统动量守恒，对喷出的气体和剩下部分构成的系统利用动量守恒即可求解。
二、多选题
10．（2022·湖南）球形飞行器安装了可提供任意方向推力的矢量发动机，总质量为 。飞行器飞行时受到的空气阻力大小与其速率平方成正比（即 ， 为常量）。当发动机关闭时，飞行器竖直下落，经过一段时间后，其匀速下落的速率为 ；当发动机以最大推力推动飞行器竖直向上运动，经过一段时间后，飞行器匀速向上的速率为 。重力加速度大小为 ，不考虑空气相对于地面的流动及飞行器质量的变化，下列说法正确的是（ ）
A．发动机的最大推力为
B．当飞行器以 匀速水平飞行时，发动机推力的大小为
C．发动机以最大推力推动飞行器匀速水平飞行时，飞行器速率为
D．当飞行器以 的速率飞行时，其加速度大小可以达到
【答案】B,C
【知识点】反冲
【解析】【解答】A 飞行器关闭发动机，匀速下落时，飞行器以5m/s向上匀速时，联立可得，故A错误。
B 飞行器以5m/s匀速水平飞行时，推力与重力和阻力的合力相等，故B正确。
C 发动机以最大推力水平飞行时，再根据解得v=，故C正确。
D 飞行器以最大推力向下，以5m/s的速度向上减速飞行时，加速度最大，即，解得a=2.5g，故D错误。
故答案为：BC。
【分析】根据题中给出的阻力与速度的关系结合牛顿第二定律和力的合成与分解列方程求解。
11．（2019高二下·孝感期中）今年春节上映的国产科幻大片《流浪地球》中有这样的情节：为了自救，人类提出一个名为“流浪地球”的大胆计划，即倾全球之力在地球表面建造上万座发动机和转向发动机，推动地球离开太阳系，用2500年的时间奔往另外一个栖息之地。这个科幻情节中里有反冲运动的原理。现实中的下列运动，属于反冲运动的有( )
A．汽车的运动 B．直升飞机的运动
C．火箭的运动 D．反击式水轮机的运动
【答案】C,D
【知识点】反冲
【解析】【解答】如果一个静止的物体在内力的作用下分裂成两个部分，一部分向某个方向运动，另一部分必然向相反的方向运动，这个现象叫做反冲， 汽车的运动是利用摩擦力而使汽车前进的，不属于反冲运动；直升机是利用的空气的反作用力而使飞机上升的；不属于反冲运动，火箭的运动是利用喷气的方式而获得动力，利用了反冲运动；反击式水轮机是利用了水的反冲作用而获得动力，属于反冲运动，C、D符合题意，A、B不符合题意。
故答案为：CD
【分析】汽车运动是利用摩擦力而使汽车运动；直升机是利用空气的作用力；火箭是利用气体的反冲获得动力；水轮机是利用水的反冲作用获得动力。
三、综合题
12．（2021高二下·蕲春期中）一质量为m的烟花弹以初动能E从地而向上做竖直上抛运动，当烟花弹上升到最高点时，弹中火药爆炸将烟花弹分成质量之比为1：2的两部分，两部分烟花弹获得的初速度方向水平且初动能之和也为E，已知爆炸时间极短，重力加速度大小为g，不计空气阻力和火药的质量。求，
（1）烟花弹从地面开始上升到最高点所经过的时间t1；
（2）两部分烟花弹的落地点间的距离上x。
【答案】（1）解：设烟花弹上升的初速度大小为v0 ，在最高点时的速度大小为0，由已知条件有
v0=gt
解得
（2）解：设爆炸后两部分烟花弹的质量分别为m1、m2 ，速度大小分别为v1、v2 ，方向相反，已知条件得m1∶m2=1∶2
m1+m2=m
m1v1=m2v2
两部分烟花弹的落地点间的距离为
解得
【知识点】爆炸
【解析】【分析】（1）由动能的表达式和竖直上抛运动方程进行求解。
（2）爆炸后两部分动量守恒，由动量守恒和平抛运动公式进行求解。
13．（2018高二下·眉山期末）某静止在水平地面上的炮车水平发射一枚质量为10kg的炮弹，已知炮弹飞出炮口时，相对于地面的速度为900m/s，该炮车质量（不包括炮弹）为3000kg。求：
（1）炮弹飞出炮口时，炮车后退的速度多大；
（2）若炮车后退的距离为1.5m，则炮车后退中受到的阻力与其自身重力的比值为多大（重力加速度取10m/s2）。
【答案】（1）解：设炮弹的速度v0、炮车后退的速度大小为v，弹和车的质量分别为m、M，由于内力远大于外力，由动量守恒得：Mv－mv0=0
解得：v=3m/s
（2）解：设炮车后退中受到的阻力为f、位移为x，由动能定理有：
解得：f=9000N
阻力与其重力的比值：
【知识点】摩擦力做功；反冲
【解析】【分析】炮车水平发射炮弹的过程，利用炮车和炮弹组成系统水平方向动量守恒可求炮车速度，炮车后退时，作匀减速直线运动，可用动能定理解决运动问题。
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