人教版选择性必修一 1.6 反冲专题基础题（含答案）
文档属性
| 名称 | 人教版选择性必修一 1.6 反冲专题基础题（含答案） |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 1.3MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-11-30 20:01:49 | ||
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文档简介
人教版选择性必修一第一章反冲专题基础题（含答案）
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题（本大题共10小题，共60.0分）
1. 一个静止的质量为的不稳定原子核，当它放射出质量为、速度为的粒子后，原子核剩余部分的速度为( )
A. B. C. D.
2. 步枪的质量为，子弹的质量为，子弹从枪口飞出时的速度为，则步枪的反冲速度大小约为( )
A. B. C. D.
3. 小车上装有一桶水，静止在光滑水平地面上，如图所示，桶的前、后、底及侧面各装有一个阀门，分别为、、、图中未全画出要使小车向前运动，可采用的方法是( )
A. 打开阀门 B. 打开阀门 C. 打开阀门 D. 打开阀门
4. 年月日，“长征五号遥四火箭”在海南文昌卫星发射基地圆满完成探测火星的“天问一号”探测器的发射任务。接下来火箭将搭载着卫星以速率进入太空预定位置，由控制系统使箭体与卫星分离，已知前部分的卫星质量为，后部分的箭体质量为，分离后箭体以速率沿火箭原方向飞行，若忽略空气阻力与分离前后系统质量的变化，则分离后卫星的速率为( )
A. B. C. D.
5. 如图所示，长度为、质量为的平板车静止在地面上，一个质量为的人可视为质点站在平板车右端．某时刻人向左跳出，恰好落到车的左端，此过程中车相对地面的位移大小为车与水平地面间的摩擦不计( )
A. B. C. D.
6. 如图所示，在光滑水平面上有一装有炮弹的火炮，其总质量为，炮弹的质量为，炮弹射出炮口时对地的速率为，若炮管与水平地面的夹角为，则火炮后退的速度大小为( )
A. B. C. D.
7. 年月日，搭载名宇航员的神州十三号载人飞船在酒泉卫星发射中心成功发射，三位宇航员将在太空生活个月。若某位连同装备共的宇航员出仓执行任务，在离飞船的位置与飞船处于相对静止状态，为返回飞船，宇航服中的高压气源一次性喷出一定质量的速度为的气体，分钟后宇航员返回飞船，则喷出气体的质量为
A. B. C. D.
8. 年月日早上，“嫦娥四号”探测器从距离月面公里处开始实施动力下降，不断接近月球．在距月面某高度处开始缓速下降，对障碍物和坡度进行识别，并自主避障，后降落在月面．若“嫦娥四号”的质量为，月球表面的重力加速度大小为，悬停时，发动机向下喷出速度为的高温高压气体，则探测器在缓速下降的内消耗的燃料质量约为认为探测器的质量不变( )
A. B. C. D.
9. 年月日，搭载神舟十二号载人飞船的长征二号遥十二运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射，成功将神舟十二号载人飞船送入预定轨道。如果长征二号遥十二运载火箭包括载人飞船、宇航员和燃料的总质量为，竖直向上由静止开始加速，每次向下喷出质量为的燃气，燃气被喷出时相对地面的速度大小均为，则第次喷出燃气的瞬间，运载火箭速度大小为忽略重力的影响( )
A. B. C. D.
10. 如图所示，在固定的光滑水平桌面上有半径相等的两小球甲和乙，小球甲质量是小球乙质量的倍，两小球中间夹有一被压缩的轻弹簧不拴接。当轻弹簧被放开时，两小球各自在桌面上滑行一段距离后飞离桌面落在地面上。不考虑空气阻力则
A. 压缩的轻弹簧对甲、乙两小球做功之比为
B. 两小球在与轻弹簧作用过程中速度变化量之和为零
C. 两小球在飞行过程中的动量变化量大小相等
D. 甲、乙两小球在空中飞行时水平位移大小之比为
二、计算题（本大题共3小题，共40.0分）
11. 质量为的气球上有一质量为的人，共同静止在距地面为的空中，现在从气球上放下一根质量不计的软绳，人沿着软绳下滑到地面，软绳至少为多长
12. 某静止在水平地面上的炮车水平发射一枚质量为的炮弹，已知炮弹飞出炮口时，相对于地面的速度为，该炮车质量不包括炮弹为。求：
炮弹飞出炮口时，炮车后退的速度多大；
若炮车后退的距离为，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
13. 一火箭喷气发动机每次喷出的气体，气体离开发动机喷出时的速度设火箭包括燃料质量，发动机每秒喷气次．
当发动机第三次喷出气体后，火箭的速度为多大
运动第末，火箭的速度为多大
答案和解析
1.【答案】
【解析】
【分析】
本题主要考查动量守恒，原子核衰变的过程可以认为系统动量守恒．根据动量守恒定律列出等式进行求解．
【解答】
原来静止的原子核，当其中一部分以速度运动，剩余部分将向反方向运动，即做反冲运动．由反冲原理得，，解得
故选：。
2.【答案】
【解析】
【分析】
本题主要考查动量守恒定律。子弹从枪口飞出过程中，枪与子弹系统动量守恒，解题时先规定正方向，由动量守恒定律列式即可求解。
【解答】
以子弹从枪口飞出时速度的反方向为正方向，由动量守恒定律：，得
故选：．
3.【答案】
【解析】
【分析】
本题考查反冲运动，关键要注意研究对象的选择以及各物体运动方向问题。
【解答】
水和车系统水平动量守恒，，由知，车的运动方向与水的运动方向相反，故水应向后喷出。
即当阀门打开时，小车将受到向前的推力，从而向前运动，故B项正确，、、D错误．
4.【答案】
【解析】略
5.【答案】
【解析】
【分析】
本题考查了人船模型，其系统总动量为，人与船动量大小相等方向相反，有人走船走，人停船停的特点。
【解答】
人与平板车构成的系统水平方向动量守恒，且总动量为，人跳起后，设人的速度为，平板车速度为，规定车运动方向为正方向，则有：
即
而在整个过程中有：
故有：
又
解得：
故B正确，ACD错误。
故选B。
6.【答案】
【解析】
【分析】
炮弹射出炮口的短暂过程中，系统相互作用的内力远大于外力，系统在水平方向动量守恒，在水平方向根据动量守恒定律进行分析即可。
本题考查反冲及动量守恒定律的应用，对动量守恒定律的条件的理解是关键。
【解答】
炮弹射出炮口的短暂过程中，系统相互作用的内力远大于外力，系统在水平方向动量守恒，以火炮后退的方向为正方向，设火炮后退的速度大小为，在水平方向根据动量守恒定律有：
得，故A正确，BCD错误。
故选A。
7.【答案】
【解析】
【分析】
先根据题意求出喷出气体后宇航员及装备获得的反冲速度。对于喷出气体过程，根据系统的动量守恒列方程，即可求出宇航员射出一次性喷出的气体质量。
本题的关键要理清思路，建立物理模型，再找出物理规律，要知道喷气过程系统的动量守恒，解题时要注意规定正方向。
【解答】
设喷出气体后宇航员及装备获得的反冲速度大小为，则：
设装备和宇航员的总质量为，一次性向后喷出气体的质量是，喷出的气体速度大小为，据题知：
，
对于喷气过程，取喷出的气体速度方向为正方向，根据动量守恒定律有：
代入数据解得：，故ACD错误，B正确。
8.【答案】
【解析】
【分析】
以消耗的燃料质量为研究对象，其动量的变化为冲力的冲量，而力等于探测器的重力，列式可求得质量。
本题考查动量定理，明确研究对象确定冲力的值即可列式求解。
【解答】
嫦娥四号”在月球表面受到的重力大小为：，
悬停时发动机产生的推力与“嫦娥四号”所受的重力大小相等，
由反冲运动和动量定理可知缓慢下降过程中消耗的燃料质量为：
故B正确，ACD错误。
故选B。
9.【答案】
【解析】
【分析】
本题主要考查反冲问题。把次喷出的燃气与运载火箭看作一个系统，燃气喷出的瞬间，内力远大于外力，系统动量守恒，规定正方向，根据动量守恒定律列方程即可求得第次喷出燃气的瞬间，运载火箭速度的大小。
【解答】
设第次喷出燃气的瞬间，运载火箭速度大小为。燃气喷出的瞬间，喷出的燃气和运载火箭组成的系统内力远大于外力，系统动量守恒。取竖直向下为正方向，由动量守恒定律得：，解得：，故A正确，BCD错误。
10.【答案】
【解析】
【分析】
该题主要考查动量守恒、动量定理等相关知识。分析好物理情景，灵活应用公式是解决本题的关键。
轻弹簧弹开两小球的过程中，两小球组成的系统动量守恒，应用动量守恒和动能定理求解两小球做功之比；根据动量守恒判断两小球在与轻弹簧作用过程中速度变化量之和是否为零；应用动量定理求解动量变化量；根据平抛运动的特点和规律求解两小球在空中飞行时水平位移大小之比。
【解答】
A.轻弹簧弹开两小球的过程中，两小球组成的系统动量守恒，取水平向左为正方向，由动量守恒定律得，则速度之比，根据动能定理得轻弹簧对甲、乙两小球做功分别为，，联立解得，A错误；
B.根据动量守恒定律知，在与轻弹簧作用过程中，两小球的动量变化量之和为零，即，可得，B错误；
C.甲、乙两小球离开桌面后都做平抛运动，它们抛出点的高度相同，运动时间相等，设为，由动量定理得甲、乙两小球在空中飞行时的动量变化量分别为，，所以，C错误；
D.平抛运动水平方向的分运动是匀速直线运动，由知，相等，则甲、乙两小球的水平位移大小之比等于，D正确。
故选D。
11.【答案】解：设人沿软绳滑至地面，软绳长度至少为以人和气球的系统为研究对象，系统的动量守恒。
规定竖直向下为正方向，由动量守恒定律得：
人沿软绳滑至地面时，气球上升的高度为，软绳的速度大小为：
人相对于地面下降的高度为，速度大小为：
将代入得：
解得：
答：为使此人沿软绳能安全滑到地面，软绳的长度至少为。
【解析】以人和气球的系统为研究对象，系统所受的合外力为零，系统的动量守恒。用软绳的长度和高度表示人和气球的速度大小，根据动量守恒定律求出软绳的长度。
本题为动量守恒定律的应用，属于人船模型的类别，关键要找出人和气球的速度关系和绳子长度的关系。
12.【答案】解：设炮弹的速度、炮车后退的速度大小为，弹和车的质量分别为、，由于内力远大于外力，系统的动量守恒。取炮车后退的速度方向为正方向。
由动量守恒定律得：
解得：
设炮车后退中受到的阻力为、位移为，由动能定理有：
解得：
阻力与其重力的比值：
答：炮弹飞出炮口时，炮车后退的速度是；
若炮车后退的距离为，则炮车后退中受到的阻力与其自身重力的比值为。
【解析】对炮弹和炮车组成的系统，炮车发射炮弹的过程中，外力远小于内力，外力可忽略不计，在水平方向动量守恒，列式可求得炮弹离开炮口时炮车后退的速度。
炮车后退的过程中，由动能定理求炮车后退中受到的阻力与其自身重力的比值。
本题考查了动量守恒定律和动能定理的应用，要分两个过程研究，关键要知道炮弹和炮车组成系统的动量是守恒的。
13.【答案】解： 设喷出三次气体后火箭的速度为，以火箭和三次喷出的气体为研究对象，据动量守恒定律得：，故
发动机每秒钟喷气次，以火箭和次喷出的气体为研究对象，根据动量守恒定律得：，故．
【解析】以火箭和喷出去的气体为研究对象，由动量守恒定律可以求出火箭的速度。
本题关键抓住火箭发射过程，属于内力远大于外力的情形，遵守动量守恒，注意使用动量守恒定律时要规定正方向。
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学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题（本大题共10小题，共60.0分）
1. 一个静止的质量为的不稳定原子核，当它放射出质量为、速度为的粒子后，原子核剩余部分的速度为( )
A. B. C. D.
2. 步枪的质量为，子弹的质量为，子弹从枪口飞出时的速度为，则步枪的反冲速度大小约为( )
A. B. C. D.
3. 小车上装有一桶水，静止在光滑水平地面上，如图所示，桶的前、后、底及侧面各装有一个阀门，分别为、、、图中未全画出要使小车向前运动，可采用的方法是( )
A. 打开阀门 B. 打开阀门 C. 打开阀门 D. 打开阀门
4. 年月日，“长征五号遥四火箭”在海南文昌卫星发射基地圆满完成探测火星的“天问一号”探测器的发射任务。接下来火箭将搭载着卫星以速率进入太空预定位置，由控制系统使箭体与卫星分离，已知前部分的卫星质量为，后部分的箭体质量为，分离后箭体以速率沿火箭原方向飞行，若忽略空气阻力与分离前后系统质量的变化，则分离后卫星的速率为( )
A. B. C. D.
5. 如图所示，长度为、质量为的平板车静止在地面上，一个质量为的人可视为质点站在平板车右端．某时刻人向左跳出，恰好落到车的左端，此过程中车相对地面的位移大小为车与水平地面间的摩擦不计( )
A. B. C. D.
6. 如图所示，在光滑水平面上有一装有炮弹的火炮，其总质量为，炮弹的质量为，炮弹射出炮口时对地的速率为，若炮管与水平地面的夹角为，则火炮后退的速度大小为( )
A. B. C. D.
7. 年月日，搭载名宇航员的神州十三号载人飞船在酒泉卫星发射中心成功发射，三位宇航员将在太空生活个月。若某位连同装备共的宇航员出仓执行任务，在离飞船的位置与飞船处于相对静止状态，为返回飞船，宇航服中的高压气源一次性喷出一定质量的速度为的气体，分钟后宇航员返回飞船，则喷出气体的质量为
A. B. C. D.
8. 年月日早上，“嫦娥四号”探测器从距离月面公里处开始实施动力下降，不断接近月球．在距月面某高度处开始缓速下降，对障碍物和坡度进行识别，并自主避障，后降落在月面．若“嫦娥四号”的质量为，月球表面的重力加速度大小为，悬停时，发动机向下喷出速度为的高温高压气体，则探测器在缓速下降的内消耗的燃料质量约为认为探测器的质量不变( )
A. B. C. D.
9. 年月日，搭载神舟十二号载人飞船的长征二号遥十二运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射，成功将神舟十二号载人飞船送入预定轨道。如果长征二号遥十二运载火箭包括载人飞船、宇航员和燃料的总质量为，竖直向上由静止开始加速，每次向下喷出质量为的燃气，燃气被喷出时相对地面的速度大小均为，则第次喷出燃气的瞬间，运载火箭速度大小为忽略重力的影响( )
A. B. C. D.
10. 如图所示，在固定的光滑水平桌面上有半径相等的两小球甲和乙，小球甲质量是小球乙质量的倍，两小球中间夹有一被压缩的轻弹簧不拴接。当轻弹簧被放开时，两小球各自在桌面上滑行一段距离后飞离桌面落在地面上。不考虑空气阻力则
A. 压缩的轻弹簧对甲、乙两小球做功之比为
B. 两小球在与轻弹簧作用过程中速度变化量之和为零
C. 两小球在飞行过程中的动量变化量大小相等
D. 甲、乙两小球在空中飞行时水平位移大小之比为
二、计算题（本大题共3小题，共40.0分）
11. 质量为的气球上有一质量为的人，共同静止在距地面为的空中，现在从气球上放下一根质量不计的软绳，人沿着软绳下滑到地面，软绳至少为多长
12. 某静止在水平地面上的炮车水平发射一枚质量为的炮弹，已知炮弹飞出炮口时，相对于地面的速度为，该炮车质量不包括炮弹为。求：
炮弹飞出炮口时，炮车后退的速度多大；
若炮车后退的距离为，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
13. 一火箭喷气发动机每次喷出的气体，气体离开发动机喷出时的速度设火箭包括燃料质量，发动机每秒喷气次．
当发动机第三次喷出气体后，火箭的速度为多大
运动第末，火箭的速度为多大
答案和解析
1.【答案】
【解析】
【分析】
本题主要考查动量守恒，原子核衰变的过程可以认为系统动量守恒．根据动量守恒定律列出等式进行求解．
【解答】
原来静止的原子核，当其中一部分以速度运动，剩余部分将向反方向运动，即做反冲运动．由反冲原理得，，解得
故选：。
2.【答案】
【解析】
【分析】
本题主要考查动量守恒定律。子弹从枪口飞出过程中，枪与子弹系统动量守恒，解题时先规定正方向，由动量守恒定律列式即可求解。
【解答】
以子弹从枪口飞出时速度的反方向为正方向，由动量守恒定律：，得
故选：．
3.【答案】
【解析】
【分析】
本题考查反冲运动，关键要注意研究对象的选择以及各物体运动方向问题。
【解答】
水和车系统水平动量守恒，，由知，车的运动方向与水的运动方向相反，故水应向后喷出。
即当阀门打开时，小车将受到向前的推力，从而向前运动，故B项正确，、、D错误．
4.【答案】
【解析】略
5.【答案】
【解析】
【分析】
本题考查了人船模型，其系统总动量为，人与船动量大小相等方向相反，有人走船走，人停船停的特点。
【解答】
人与平板车构成的系统水平方向动量守恒，且总动量为，人跳起后，设人的速度为，平板车速度为，规定车运动方向为正方向，则有：
即
而在整个过程中有：
故有：
又
解得：
故B正确，ACD错误。
故选B。
6.【答案】
【解析】
【分析】
炮弹射出炮口的短暂过程中，系统相互作用的内力远大于外力，系统在水平方向动量守恒，在水平方向根据动量守恒定律进行分析即可。
本题考查反冲及动量守恒定律的应用，对动量守恒定律的条件的理解是关键。
【解答】
炮弹射出炮口的短暂过程中，系统相互作用的内力远大于外力，系统在水平方向动量守恒，以火炮后退的方向为正方向，设火炮后退的速度大小为，在水平方向根据动量守恒定律有：
得，故A正确，BCD错误。
故选A。
7.【答案】
【解析】
【分析】
先根据题意求出喷出气体后宇航员及装备获得的反冲速度。对于喷出气体过程，根据系统的动量守恒列方程，即可求出宇航员射出一次性喷出的气体质量。
本题的关键要理清思路，建立物理模型，再找出物理规律，要知道喷气过程系统的动量守恒，解题时要注意规定正方向。
【解答】
设喷出气体后宇航员及装备获得的反冲速度大小为，则：
设装备和宇航员的总质量为，一次性向后喷出气体的质量是，喷出的气体速度大小为，据题知：
，
对于喷气过程，取喷出的气体速度方向为正方向，根据动量守恒定律有：
代入数据解得：，故ACD错误，B正确。
8.【答案】
【解析】
【分析】
以消耗的燃料质量为研究对象，其动量的变化为冲力的冲量，而力等于探测器的重力，列式可求得质量。
本题考查动量定理，明确研究对象确定冲力的值即可列式求解。
【解答】
嫦娥四号”在月球表面受到的重力大小为：，
悬停时发动机产生的推力与“嫦娥四号”所受的重力大小相等，
由反冲运动和动量定理可知缓慢下降过程中消耗的燃料质量为：
故B正确，ACD错误。
故选B。
9.【答案】
【解析】
【分析】
本题主要考查反冲问题。把次喷出的燃气与运载火箭看作一个系统，燃气喷出的瞬间，内力远大于外力，系统动量守恒，规定正方向，根据动量守恒定律列方程即可求得第次喷出燃气的瞬间，运载火箭速度的大小。
【解答】
设第次喷出燃气的瞬间，运载火箭速度大小为。燃气喷出的瞬间，喷出的燃气和运载火箭组成的系统内力远大于外力，系统动量守恒。取竖直向下为正方向，由动量守恒定律得：，解得：，故A正确，BCD错误。
10.【答案】
【解析】
【分析】
该题主要考查动量守恒、动量定理等相关知识。分析好物理情景，灵活应用公式是解决本题的关键。
轻弹簧弹开两小球的过程中，两小球组成的系统动量守恒，应用动量守恒和动能定理求解两小球做功之比；根据动量守恒判断两小球在与轻弹簧作用过程中速度变化量之和是否为零；应用动量定理求解动量变化量；根据平抛运动的特点和规律求解两小球在空中飞行时水平位移大小之比。
【解答】
A.轻弹簧弹开两小球的过程中，两小球组成的系统动量守恒，取水平向左为正方向，由动量守恒定律得，则速度之比，根据动能定理得轻弹簧对甲、乙两小球做功分别为，，联立解得，A错误；
B.根据动量守恒定律知，在与轻弹簧作用过程中，两小球的动量变化量之和为零，即，可得，B错误；
C.甲、乙两小球离开桌面后都做平抛运动，它们抛出点的高度相同，运动时间相等，设为，由动量定理得甲、乙两小球在空中飞行时的动量变化量分别为，，所以，C错误；
D.平抛运动水平方向的分运动是匀速直线运动，由知，相等，则甲、乙两小球的水平位移大小之比等于，D正确。
故选D。
11.【答案】解：设人沿软绳滑至地面，软绳长度至少为以人和气球的系统为研究对象，系统的动量守恒。
规定竖直向下为正方向，由动量守恒定律得：
人沿软绳滑至地面时，气球上升的高度为，软绳的速度大小为：
人相对于地面下降的高度为，速度大小为：
将代入得：
解得：
答：为使此人沿软绳能安全滑到地面，软绳的长度至少为。
【解析】以人和气球的系统为研究对象，系统所受的合外力为零，系统的动量守恒。用软绳的长度和高度表示人和气球的速度大小，根据动量守恒定律求出软绳的长度。
本题为动量守恒定律的应用，属于人船模型的类别，关键要找出人和气球的速度关系和绳子长度的关系。
12.【答案】解：设炮弹的速度、炮车后退的速度大小为，弹和车的质量分别为、，由于内力远大于外力，系统的动量守恒。取炮车后退的速度方向为正方向。
由动量守恒定律得：
解得：
设炮车后退中受到的阻力为、位移为，由动能定理有：
解得：
阻力与其重力的比值：
答：炮弹飞出炮口时，炮车后退的速度是；
若炮车后退的距离为，则炮车后退中受到的阻力与其自身重力的比值为。
【解析】对炮弹和炮车组成的系统，炮车发射炮弹的过程中，外力远小于内力，外力可忽略不计，在水平方向动量守恒，列式可求得炮弹离开炮口时炮车后退的速度。
炮车后退的过程中，由动能定理求炮车后退中受到的阻力与其自身重力的比值。
本题考查了动量守恒定律和动能定理的应用，要分两个过程研究，关键要知道炮弹和炮车组成系统的动量是守恒的。
13.【答案】解： 设喷出三次气体后火箭的速度为，以火箭和三次喷出的气体为研究对象，据动量守恒定律得：，故
发动机每秒钟喷气次，以火箭和次喷出的气体为研究对象，根据动量守恒定律得：，故．
【解析】以火箭和喷出去的气体为研究对象，由动量守恒定律可以求出火箭的速度。
本题关键抓住火箭发射过程，属于内力远大于外力的情形，遵守动量守恒，注意使用动量守恒定律时要规定正方向。
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