粤教版高中物理选择性必修第一册课时练5动量守恒定律和反冲问题含答案(教师用)

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名称 粤教版高中物理选择性必修第一册课时练5动量守恒定律和反冲问题含答案(教师用)
格式 docx
文件大小 314.5KB
资源类型 试卷
版本资源 粤教版(2019)
科目 物理
更新时间 2025-06-19 11:52:15

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文档简介

课时素养评价5 动量守恒定律和反冲问题
(分值:66分 单选4分 多选6分)
A组 知识点分组练
1.(多选)下列图片所描述的事例或应用中,利用了反冲原理的是(  )
解析:喷灌装置的自动旋转是利用水流喷出时的反冲作用而运动的,故利用了反冲原理,A正确;章鱼在水中前行和转向利用了喷出的水的反冲作用,B正确;气球带动的小车是利用喷出的气体的反冲作用运动的,C正确;码头边轮胎的保护作用是延长碰撞的作用时间,从而减小作用力,不是利用反冲原理,D错误.
答案:ABC
2.假定冰面是光滑的,某人站在冰冻河面的中央,他想到达岸边,则可行的办法是(  )
A.步行      B.挥动双臂
C.在冰面上滚动 D.脱去外衣抛向岸的反方向
解析:由于冰面光滑,无法行走或滚动,由动量守恒定律可知,挥动双臂,人只能在原位置来回晃动,只有抛出物体获得反冲速度才能到达岸边,D正确.
答案:D
3.2024年11月25日7时39分,长征二号丙运载火箭从酒泉卫星发射中心成功发射,并顺利进入预定轨道.关于火箭、反冲现象,下列说法正确的是(  )
A.火箭点火后离开地面向上运动,是地面对火箭的反作用力作用的结果
B.火箭开始工作后做加速运动的原因是燃料燃烧推动空气,空气反作用力推动火箭
C.为了减少反冲的影响,用枪射击时要用肩部抵住枪身
D.火箭、汽车、喷气式飞机、直升机的运动都属于反冲运动
解析: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,而是喷出的气体对其的作用力使其加速上升,A错误;火箭开始工作后做加速运动的原因是燃料燃烧产生气体,喷出的气体的反作用力推动火箭,B错误;用枪射击时要用肩部抵住枪身可以防止枪身快速后退而造成伤害,是为了减少反冲的影响,C正确;火箭、喷气式飞机利用了气体的反冲作用而获得动力,属于反冲运动,汽车的运动是利用地面的作用力而获得动力,直升飞机的运动是利用空气的反作用力的原理制成的,不属于反冲运动,D错误.
答案:C
4.我国自行研制的第五代隐形战机“歼-20”以速度v0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v1的燃气(方向水平向左),则喷气后导弹的速率为(  )
A.     B.
C. D.
解析:设导弹飞行的方向为正方向,由动量守恒定律Mv0=(M-m)v-mv1,解得v=,D正确 .
答案:D
5.如图所示,放在光滑水平面上的小车质量为M,它两端各有弹性挡板P和Q,有一质量为m的物体放于车上,小车上表面与物体间的摩擦因数为μ,今给物体施一瞬时冲量,使之获得向右运动的初速度v0,物体与Q碰撞后又返回,再与P碰撞,这样物体在车内来回与P和Q碰撞若干次后最终速度为(  )
A.零
B.
C.v0
D.一定小于v0,大小不能确定
解析:物体在车内与P和Q碰若干次后最终与车相对静止,整个过程中车和物体组成的系统动量守恒,即mv0=(M+m)v,所以最终速度为v=,B正确.
答案:B
6.如图所示,自行火炮车同炮弹的总质量为M,炮管水平,火炮车在水平路面上以v1的速度向右匀速行驶中,发射一枚质量为m的炮弹后,自行火炮车的速度变为v2,仍向右行驶.则炮弹相对炮筒的发射速度v0为(  )
A.
B.
C.
D.
解析:自行火炮车水平匀速行驶时,牵引力与阻力平衡,系统动量守恒.设向右为正方向,发射前动量之和为Mv1,炮弹相对炮筒的发射速度为v0,则炮弹对地的速度为v0+v2,发射后系统的动量之和为(M-m)v2+m(v0+v2).由Mv1= (M-m)v2+m(v0+v2) ,解得v0=-v2=,B正确.
答案:B
7.如图所示,质量为0.5 kg的小球在距离车底面高20 m处以15 m/s的初速度向左平抛,落在以7.5 m/s速度沿光滑水平面向右匀速行驶的敞篷小车中,车底涂有一层油泥,车与油泥的总质量为4 kg,g取10 m/s2,则当小球与小车相对静止时,小车的速度是(  )
A.5 m/s B.4 m/s
C.8.5 m/s D.9.5 m/s
解析:小球和车作用过程中,水平方向动量守恒,选水平向右为正方向,则有-mv0+Mv1=(M+m)v′,解得v′=5 m/s,A正确.
答案:A
8.乌贼在水中运动方式是十分奇特的,它不用鳍也不用手足,而是靠自身的漏斗喷射海水推动身体运动,在无脊椎动物中游泳最快,速度可达15 m/s.逃命时更可以达到40 m/s,被称为“水中火箭”.如图所示,一只悬浮在水中的乌贼,当外套膜吸满水后,它的总质量为4 kg,遇到危险时,通过短漏斗状的体管在极短时间内将水向后高速喷出,从而迅速逃窜,喷射出的水的质量为0.8 kg,则喷射出水的速度为(  )
A.200 m/s B.160 m/s
C.75 m/s D.60 m/s
解析:乌贼逃命时的速度为v1=40 m/s,设乌贼向前逃窜的方向为正方向,由系统动量守恒得0=(m-m0)v1-m0v2,可得v2=v1=×40 m/s=160 m/s,B正确.
答案:B
B组 促思提能训练
9.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m的水以相对地面为v0的速度竖直向下喷出.已知重力加速度为g,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v0
D.火箭上升的最大高度为
解析:火箭的推力来源于火箭里喷出的水对它的反作用力,A错误;水喷出的过程中,瓶内气体做功,火箭和水机械能不守恒,B错误;选竖直向上为正方向,动量守恒定律可得(M-m)v=mv0,v=,C错误;水喷出后,火箭做竖直上抛运动,由题意有v2=2gh,h==,D正确.
答案:D
10.(多选)如图所示,水平地面上紧挨着的两个滑块A、B之间有少量炸药(质量不计),爆炸后A、B沿水平地面向左、右滑行的最大距离分别为1 m、4 m.已知滑块A的质量为mA=4 kg,A、B与水平地面间的摩擦因数均为μ=0.2,重力加速度g=10 m/s2,炸药爆炸释放的化学能全部转化为滑块A、B的动能.下列说法正确的是(  )
A.滑块B的质量为2 kg
B.滑块B的质量为1 kg
C.炸药爆炸释放的化学能为16 J
D.炸药爆炸释放的化学能为24 J
解析:爆炸过程中,两滑块动量守恒,取水平向右为正,则0=-mAv1+mBv2,爆炸之后分别对两滑块由动能定理得,对滑块A,-μmAgx1=,对滑块B,-μmBgx2=,联立解得v1=2 m/s,v2=4 m/s,mB=2 kg,B错误,A正确;炸药爆炸释放的化学能为Ep=,代入数据解得Ep=24 J,C错误,D正确.
答案:AD
11.(多选)如图所示,一小车停在光滑水平面上,车上一人持枪向车的竖直挡板连续平射,所有子弹全部嵌在挡板内没有穿出,当射击持续了一会儿后停止,则小车(  )
A.速度为零
B.将向射击方向作匀速运动
C.将向射击相反方向作匀速运动
D.小车最终停止在初位置的左侧
解析:整个系统水平方向上不受外力,动量守恒,由于初动量为零,因此当子弹向右飞行时,车一定向左运动,当子弹射入挡板瞬间,车速度减为零,因此停止射击时,车速度为零,则小车最终停止在初位置的左侧,A、D正确.
答案:AD
12.(16分)在水平铁轨上放置一门质量为M的炮车(不含炮弹),发射的炮弹质量为m,设铁轨和炮车间摩擦不计,则:
(1)水平发射炮弹时,炮弹速度为v0,炮车的反冲速度为多大?
(2)炮身与水平方向成θ角,炮弹速度大小为v0,炮车的反冲速度是多大?
(3)炮身与水平方向成θ角,炮弹射出炮口时,相对于炮口速度为v0,炮车的反冲速度为多大?
解析:以炮车和炮弹为研究系统,在水平方向上系统的动量守恒.以炮弹前进的方向为正方向,由动量守恒定律得
(1)0=mv0+M(-v1),解得v1=.
(2)0=mv0·cos θ+M(-v2),解得v2=.
(3)0=m(v0·cos θ-v3)+M(-v3),解得v3=.
答案:(1) (2) (3)
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