跨学科实践 制作“水火箭”
1．[2024·烟台一模]2024年春天，港城中学举行了中学生自制水火箭比赛．参赛选手对水火箭打气，拉开气阀，水向下喷出，水火箭一飞冲天，下列说法正确的是( )
第1题图
A．水火箭上升过程中，水火箭的速度一直增大
B．上升过程中水火箭受到的重力不变
C．水对水火箭向上的推力是它向上起飞的原因
D．水火箭上升过程中，水火箭的惯性不变
2．如图甲所示是某同学在科技节中进行水火箭比赛的场景，水火箭向后喷水的同时向前飞行．如图乙所示是该同学发射的水火箭飞行的大致路径，请问下列说法正确的是( )
第2题图
A．水火箭向后喷水时，火箭对水有作用力，水对火箭没有作用力
B．火箭喷完水后，仍可以向前飞行一段距离是因为受到了空气给火箭向前的力
C．火箭在空中飞行时，受非平衡力
D．空中飞行的火箭，若它所受的力全部消失，它一定沿水平方向做匀速直线运动
3．[2024·贵州二模](多选)位于花溪区小河的航天研究院主要承担着中国运载火箭、载人飞船等航天产品固体发动机的研制、生产、试验任务．如图所示是某物理兴趣小组利用自制水火箭模拟真实火箭发射的轨迹，利用打气筒对水火箭打气，拉开气阀，水向下喷出，水火箭一飞冲天．在水火箭发射及上升过程中，下列说法正确的是( )
第3题图
A．水火箭到达最高点时速度为零
B．水火箭到达最高点时处于非平衡状态
C．水火箭能起飞是受到水对它向上的推力
D．水火箭上升过程中速度一直增大
4．如图甲所示为小柯制作的水火箭设计图．他在可乐瓶中装入适量的水，再用带有打气管的瓶塞将瓶口塞住，最后配置上火箭顶端的整流罩．他将水火箭竖立于地面，利用打气筒通过打气管向瓶内打气．当瓶内压强足够大时，瓶塞脱落，瓶内的水向下喷出，对水火箭产生向上的推力，水火箭竖直向上飞起．
第4题图
(1)水火箭向下喷水却向上升空可以说明 ．
(2)若水火箭装水前的质量为200 g，装水后发射前的总质量为1 kg，则当水火箭喷完水到达最高点后向下掉落时，水火箭自身的重力为 N (g取10 N/kg)
(3)图乙为水火箭发射后的速度时间数据图，则t1、t2、t3时刻中水火箭上升时受到推力等于阻力的时刻为 ．
5．[2024·莱州期末]阅读短文，回答问题．
水火箭
在可乐瓶中装入适量的水，用带有打气管的瓶塞将瓶口塞住，配置上火箭顶端的导流罩就完成了水火箭的制作，其结构示意图如图甲所示．如图乙所示，将水火箭置于地面，利用打气筒通过打气管向瓶内打气，当瓶内压强足够大时，瓶塞脱落．瓶内的水向后喷出，水火箭迅速飞起．
实践小组在探究水火箭水平方向飞行距离的影响因素的活动中，猜想可能与发射的角度有关(“发射角度”指水火箭与水平面的夹角大小)．他们选用同一支水火箭，控制瓶内水量和气压一定，依次改变其发射角度为25°、35°、45°、55°、65°，记录水火箭水平方向飞行距离如表所示．
第5题图
发射角度/° 25 35 45 55 65
水平距离/m 31.32 43.60 53.07 49.82 35.42
(1)当瓶内压强足够大瓶塞脱落时，瓶内的水向下喷出而水火箭向上运动，出现这个现象的原因什么？
当瓶内压强足够大瓶塞脱落时，瓶内的水向下喷出而水火箭向上运动，出现这个现象的原因是力的作用是相互的．
(2)通过实践活动记录可以发现，在其他条件相同的情况下，水火箭在水平方向飞行距离与发射角度的关系有哪些？你会将实践探究结论应用到什么体育运动中？
随着发射角度的增大，飞行距离先变大，后变小，在45度左右距离最大，因而在投掷铅球时，投射角度要合适．
(3)你对影响水火箭水平方向飞行距离的因素还有什么猜想？
瓶内的气压大小，水的多少都可能影响飞行距离．
6．[2024·贵阳二模]如图所示，科技兴趣小组在做水火箭实验时，对水火箭的水平飞行距离与哪些因素有关的问题进行了研究，并设计了多个方案．其中小林同学的方案是：为了排除自然风对实验的影响，他选在室内体育场进行探究．他在容积为2 000 mL的相同形状可乐瓶内装上不同体积的水，每次发射的角度均为20°，向瓶内打气直至橡皮塞从瓶口冲出，使水火箭向前射出．如表所示是他们在实验中收集到的数据．
第6题图
容积为2 000 mL的可乐瓶
发射角度 20°
装水量 300 400 500 600 700
第一次距离 18.28 19.6 20.95 19.95 16.98
第二次距离 17.42 20.3 24.36 23.36 14.36
第三次距离 22.33 19.58 21.34 21.34 19.34
平均距离 19.34 19.83 22.21 21.55 16.89
(1)由该实验方案可知，他们研究的问题是 ．
(2)水火箭的水平飞行距离还可能与 (只填一个因素)有关，你将如何探究： ．
(3)可乐瓶内的水向后喷出时，水火箭就会向前飞出，这一现象说明 ．
(4)分析表中数据可得出结论：容积为2 000 mL的可乐瓶在发射角度为20°时，水火箭水平飞行的距离 .跨学科实践 制作“水火箭”
1．[2024·烟台一模]2024年春天，港城中学举行了中学生自制水火箭比赛．参赛选手对水火箭打气，拉开气阀，水向下喷出，水火箭一飞冲天，下列说法正确的是( C )
第1题图
A．水火箭上升过程中，水火箭的速度一直增大
B．上升过程中水火箭受到的重力不变
C．水对水火箭向上的推力是它向上起飞的原因
D．水火箭上升过程中，水火箭的惯性不变
2．如图甲所示是某同学在科技节中进行水火箭比赛的场景，水火箭向后喷水的同时向前飞行．如图乙所示是该同学发射的水火箭飞行的大致路径，请问下列说法正确的是( C )
第2题图
A．水火箭向后喷水时，火箭对水有作用力，水对火箭没有作用力
B．火箭喷完水后，仍可以向前飞行一段距离是因为受到了空气给火箭向前的力
C．火箭在空中飞行时，受非平衡力
D．空中飞行的火箭，若它所受的力全部消失，它一定沿水平方向做匀速直线运动
3．[2024·贵州二模](多选)位于花溪区小河的航天研究院主要承担着中国运载火箭、载人飞船等航天产品固体发动机的研制、生产、试验任务．如图所示是某物理兴趣小组利用自制水火箭模拟真实火箭发射的轨迹，利用打气筒对水火箭打气，拉开气阀，水向下喷出，水火箭一飞冲天．在水火箭发射及上升过程中，下列说法正确的是( BC )
第3题图
A．水火箭到达最高点时速度为零
B．水火箭到达最高点时处于非平衡状态
C．水火箭能起飞是受到水对它向上的推力
D．水火箭上升过程中速度一直增大
4．如图甲所示为小柯制作的水火箭设计图．他在可乐瓶中装入适量的水，再用带有打气管的瓶塞将瓶口塞住，最后配置上火箭顶端的整流罩．他将水火箭竖立于地面，利用打气筒通过打气管向瓶内打气．当瓶内压强足够大时，瓶塞脱落，瓶内的水向下喷出，对水火箭产生向上的推力，水火箭竖直向上飞起．
第4题图
(1)水火箭向下喷水却向上升空可以说明物体间力的作用是相互的(或力可以改变物体的运动状态)．
(2)若水火箭装水前的质量为200 g，装水后发射前的总质量为1 kg，则当水火箭喷完水到达最高点后向下掉落时，水火箭自身的重力为2N．(g取10 N/kg)
(3)图乙为水火箭发射后的速度时间数据图，则t1、t2、t3时刻中水火箭上升时受到推力等于阻力的时刻为t1．
解析：(1)水火箭上升时，瓶内的水向下喷出，同时水火箭向上运动，这是因为物体间力的作用是相互的(或力可以改变物体的运动状态)．(2)水火箭喷完水到达最高点后向下掉落时的质量为m＝200 g＝0.2 kg，则重力为G＝mg＝0.2 kg×10 N/kg＝2 N；(3)在开始一段时间内，火箭受到的向上的推力大于重力，则它做加速运动．随着推力的逐渐减小，当推力与重力相等时，此时合力为零，加速停止，即此时速度最大，此时受到平衡力．根据图乙可知，当t1时刻时，火箭的速度最大，则此时它受到平衡力．
5．[2024·莱州期末]阅读短文，回答问题．
水火箭
在可乐瓶中装入适量的水，用带有打气管的瓶塞将瓶口塞住，配置上火箭顶端的导流罩就完成了水火箭的制作，其结构示意图如图甲所示．如图乙所示，将水火箭置于地面，利用打气筒通过打气管向瓶内打气，当瓶内压强足够大时，瓶塞脱落．瓶内的水向后喷出，水火箭迅速飞起．
实践小组在探究水火箭水平方向飞行距离的影响因素的活动中，猜想可能与发射的角度有关(“发射角度”指水火箭与水平面的夹角大小)．他们选用同一支水火箭，控制瓶内水量和气压一定，依次改变其发射角度为25°、35°、45°、55°、65°，记录水火箭水平方向飞行距离如表所示．
第5题图
发射角度/° 25 35 45 55 65
水平距离/m 31.32 43.60 53.07 49.82 35.42
(1)当瓶内压强足够大瓶塞脱落时，瓶内的水向下喷出而水火箭向上运动，出现这个现象的原因什么？
当瓶内压强足够大瓶塞脱落时，瓶内的水向下喷出而水火箭向上运动，出现这个现象的原因是力的作用是相互的．
(2)通过实践活动记录可以发现，在其他条件相同的情况下，水火箭在水平方向飞行距离与发射角度的关系有哪些？你会将实践探究结论应用到什么体育运动中？
随着发射角度的增大，飞行距离先变大，后变小，在45度左右距离最大，因而在投掷铅球时，投射角度要合适．
(3)你对影响水火箭水平方向飞行距离的因素还有什么猜想？
瓶内的气压大小，水的多少都可能影响飞行距离．
6．[2024·贵阳二模]如图所示，科技兴趣小组在做水火箭实验时，对水火箭的水平飞行距离与哪些因素有关的问题进行了研究，并设计了多个方案．其中小林同学的方案是：为了排除自然风对实验的影响，他选在室内体育场进行探究．他在容积为2 000 mL的相同形状可乐瓶内装上不同体积的水，每次发射的角度均为20°，向瓶内打气直至橡皮塞从瓶口冲出，使水火箭向前射出．如表所示是他们在实验中收集到的数据．
第6题图
容积为2 000 mL的可乐瓶
发射角度 20°
装水量 300 400 500 600 700
第一次距离 18.28 19.6 20.95 19.95 16.98
第二次距离 17.42 20.3 24.36 23.36 14.36
第三次距离 22.33 19.58 21.34 21.34 19.34
平均距离 19.34 19.83 22.21 21.55 16.89
(1)由该实验方案可知，他们研究的问题是水火箭的水平飞行距离与装水量的关系．
(2)水火箭的水平飞行距离还可能与发射角度(只填一个因素)有关，你将如何探究：不改变其他因素，大范围改变发射角度，进行多次实验．
(3)可乐瓶内的水向后喷出时，水火箭就会向前飞出，这一现象说明物体间力的作用是相互的．
(4)分析表中数据可得出结论：容积为2 000 mL的可乐瓶在发射角度为20°时，水火箭水平飞行的距离随装水量的增加先增大后减小.
