1.6 反冲现象 火箭—【新教材】人教版（2019）高中物理选择性必修第一册同步检测
文档属性
| 名称 | 1.6 反冲现象 火箭—【新教材】人教版（2019）高中物理选择性必修第一册同步检测 |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 152.5KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2020-10-11 06:48:21 | ||
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文档简介
高中物理选择性必修第一册
第一章
动量守恒定律
1.6
反冲现象
火箭
一、单项选择题
1．甲乙两位同学面对面站在光滑的水平冰面上，两人都处于静止状态，某时刻甲同学沿水平方向用力推了乙同学一下，结果两人向相反方向滑去。已知m甲﹥m乙。则下列说法正确的是（ ）
A．甲同学受到的冲量较大
B．乙同学受到的冲量较大
C．甲同学运动的速率较大
D．乙同学运动的速率较大
2．将静置在地面上，质量为M（含燃料）的火箭模型点火升空，在极短时间内以相对地面的速度v0竖直向下喷出质量为m的炽热气体．忽略喷气过程重力和空气阻力的影响，则喷气结束时火箭模型获得的速度大小是（
）
A．
B．
C．
D．
3．如图所示是一种弹射装置，弹丸质量为m，底座质量为3m，开始时均处于静止状态，当弹簧释放将弹丸以相对地面v的速度发射出去后，底座的反冲速度大小是（
）
A．3v/4
B．v/4
C．v/3
D．0
4．如图所示，设质量为M的导弹运动到空中最高点时速度为v0，突然炸成两块，质量为m的一块以速度v沿v0的方向飞去，则另一块的运动（ ）
A．一定沿v0的方向飞去
B．一定沿v0的反方向飞去
C．可能做自由落体运动
D．可能做竖直上抛运动
5．我国发射的“神舟十一号”飞船与“天宫二号”空间站实现了完美对接假设“神舟十一号”飞船到达对接点附近时对地的速度为v，此时的质量为m；欲使飞船追上“天宫二号”实现对接，飞船需加速到，飞船发动机点火，将质量为的燃气一次性向后喷出，燃气对地向后的速度大小为，不考虑飞船加速过程中的变轨，则在这个过程中，下列各表达式正确的是（
）
A．
B．
C．
D．
6．向空中发射一枚炮弹，不计空气阻力，当此炮弹的速度恰好沿水平方向时，炮弹炸裂成a、b两块，若质量较大的a的速度方向仍沿原来的方向，则有（
）
A．b的速度方向一定与炸裂前瞬间的速度方向相反
B．从炸裂到落地的这段时间内，a飞行的水平距离一定比b的大
C．a、b一定同时到达水平地面
D．炸裂的过程中，a、b动量的变化量大小一定不相等
7．如图所示，大气球质量为100kg，载有质量为50kg的人（可以把人看做质点），静止在空气中距地面20m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（
）
A．20m
B．30m
C．40m
D．50m
8．如图所示，一个倾角为α的直角斜面体静置于光滑水平面上，斜面体质量为M，顶端高度为h，今有一质量为m的小物体，沿光滑斜面下滑，当小物体从斜面顶端自由下滑到底端时，斜面体在水平面上移动的距离是（ ）
A．
B．
C．
D．
9．如图所示，放在光滑水平桌面上的A、B两个小木块中间夹一被压缩的轻弹簧，当轻弹簧被放开时，A、B两个小木块各自在桌面上滑行一段距离后，飞离桌面落在地面上。若mA＝3mB，则下列结果正确的是（
）
A．若轻弹簧对A、B做功分别为W1和W2，则有W1∶W2＝1∶1
B．在与轻弹簧作用过程中，两木块的速度变化量之和为零
C．若A、B在空中飞行时的动量变化量分别为Δp1和Δp2，则有Δp1∶Δp2＝1∶1
D．若A、B同时离开桌面，则从释放轻弹簧开始到两木块落地的这段时间内，A、B两木块的水平位移大小之比为1∶3
10．如图所示，静止在光滑水平面上的小车质量为M，固定在小车上的杆用长为l的轻绳与质量为m的小球相连，将小球拉至水平右端后放手，则小车向右移动的最大距离为（
）
A．
B．
C．
D．
二、多项选择题
11．如图所示，小车放在光滑地面上，A、B两人站在车的两端，这两人同时开始相向行走，发现车向左运动，分析小车运动的原因可能是（
）
A．A、B质量相等，但A比B的速率大
B．A、B质量相等，但A比B的速率小
C．A、B速率相等，但A比B的质量大
D．A、B速率相等，但A比B的质量小
12．如图，质量为m的人在质量为M的平板车上从左端走到右端，若不计平板车与地面的摩擦，则下列说法不正确的是（ ）
A．人在车上行走时，车将向左运动
B．当人停止走动时，由于车的惯性大，车将继续后退
C．若人越慢地从车的左端走到右端，则车在地面上移动的距离越大
D．不管人在车上行走的速度多大，车在地面上移动的距离都相同
13．如图所示，光滑水平面上放置一内壁光滑的半圆形凹槽，凹槽质量为，半径为。在凹槽内壁左侧上方点处有一质量为的小球（可视为质点），距离凹槽边缘的高度为。现将小球无初速度释放，小球从凹槽左侧沿切线方向进入内壁，并从凹槽右侧离开。下列说法正确的是（ ）
A．小球离开凹槽后，上升的最大高度为
B．小球离开凹槽时，凹槽的速度为零
C．小球离开凹槽后，不可能再落回凹槽
D．从开始释放到小球第一次离开凹槽，凹槽的位移大小为
14．如图所示，可视为质点且质量均为1kg的甲、乙两物体紧靠着放在水平地面，物体甲与左侧地面间的动摩擦因数为0.3，物体乙右侧地面光滑。两物体间夹有炸药，爆炸后两物体沿水平方向左右分离，分离瞬间物体乙的速度大小为3m/s，重力加速度g取10m/s2。则（ ）
A．炸药爆炸后，两物体分离瞬间物体甲的速度大小为3m/s
B．甲、乙两物体分离瞬间获得的总能量为18J
C．从分离到甲物体停止运动，经过的时间为4s
D．甲、乙两物体分离2s时，两物体之间的距离为7.5m
15．如图所示，半径为r=20cm的光滑半圆轨道AC竖直固定在光滑水平桌面上，在桌面上用挡板把a、b两个物体之间的弹簧压缩一定的距离（a、b与弹簧并不挂接），然后同时释放两侧的挡板，两物体到达A点和B点时已和弹簧分离，结果物体a恰好通过最高点C，物体b落到水平地面上的射程和桌子离地的高度相等，均为50cm。已知物体b的质量mb=2kg，g=10m/s2，则下列说法正确的是（ ）
A．弹簧的最大弹性势能为
B．
C．若单独释放左侧的挡板，物体a通过c点时，对轨道的压力大小为25N
D．若单独释放右侧的挡板，物体b平抛的射程为
三、填空题
16．质量为100kg的小船沿东西方向静止在水面上，船两端站有质量分别为40kg和60kg的甲、乙两人，当甲、乙两人同时以3m/s的速率向东、向西跳入水中后，小船的速度大小为________m/s，方向向_______。
17．在静水中一条长4m的小船，质量为100kg，船上一个质量为60kg的人从船头匀加速走到船的正中间时人的速度为0.8m/s，若不计水对船的阻力，设人行走的方向为正方向，则此时船的速度为_______，此过程船移动的位移大小为________.
18．质量是
m=3kg
的物体在离地面为
h=20m
处，正以水平速度
v=20m/s，运动时突然炸裂成两块，其中一块质量为
m1=1kg。仍沿原运动方向以v1=40m/s的速度飞行，炸裂后的另一块速度大小为_____m/s。火药爆炸所释放的能量是_____J，两物块落到水平地面上的距离为_____m(不计空气阻
力，g
取
10m/s2)。
四、解答题
19．花样滑冰是一个竞技体育与艺术完美结合的体育项目。在某花样滑冰赛场上，男女运动员一起以v0=2m/s的速度沿直线匀速滑行，某时刻男运动员将女运动员以v1=6m/s的速度向前推出，已知男运动员的质量为M=60kg，女运动员的质量为m=40kg，不计冰面的摩擦阻力，求：
（1）将女运动员推出后，男运动员的速度；
（2）在此过程中，男运动员推力的冲量大小。
20．如图所示，半径为R的光滑圆环轨道与高为10R的光滑斜面安置在同一竖直平面内，两轨道之间由一条光滑水平轨道CD相连，在水平轨道CD上一轻质弹簧被两小球a、b夹住（不连接）处于静止状态，今同时释放两个小球，a球恰好能通过圆环轨道最高点A，b球恰好能到达斜面最高点B，已知a球质量为m，求释放小球前弹簧具有的弹性势能为多少？
21．一质量为m的烟花弹获得动能E后，从地面竖直升空，当烟花弹上升的速度为零时，弹中火药爆炸将烟花弹炸为质量相等的两部分，两部分获得的动能之和也为E，且均沿竖直方向运动．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弹中火药爆炸所经过的时间；
（2）爆炸后烟花弹向上运动的部分距地面的最大高度
参考答案
一、单项选择题
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
D
D
C
C
C
C
B
C
D
C
二、多项选择题
11
12
13
14
15
AC
BC
AB
AD
AC
三、填空题
16．0.6
东
17．
-0.48m/s
0.75
m
18．10m/s
300J
60m
四、解答题
19．【答案】(1)v2=
m/s；(2)
I=160N·s；
【解析】
（1）设推出女运动员后，男运动员的速度为v2，根据动量守恒定律
解得，“﹣”表示男运动员受到方向与其初速度方向相反。
（2）在此过程中，对运动员有：I=mv1-mv0，
解得I=160N·s
20．7.5mgR
【解析】
设两个小球离开弹簧时的速度分别为va，vb，弹簧的弹性势能为Ep，根据题意，对b球，由机械能守恒有
对a球，由机械能守恒有
a球恰好能通过圆环轨道最高点A需满足
对a、b球组成的系统，由动量守恒定律有
由能量守恒定律有
联立解得
21．【答案】（1）
；（2）
【解析】
（1）设烟花弹上升的初速度为，由题给条件有
①
设烟花弹从地面开始上升到火药爆炸所用的时间为，由运动学公式有
②
联立①②式得
③
（2）设爆炸时烟花弹距地面的高度为，由机械能守恒定律有
④
火药爆炸后，烟花弹上、下两部分均沿竖直方向运动，设炸后瞬间其速度分别为和．由题给条件和动量守恒定律有
⑤
⑥
由⑥式知，烟花弹两部分的速度方向相反，向上运动部分做竖直上抛运动．设爆炸后烟花弹上部分继续上升的高度为，由机械能守恒定律有
⑦
联立④⑤⑥⑦式得，烟花弹上部分距地面的最大高度为
⑧
第一章
动量守恒定律
1.6
反冲现象
火箭
一、单项选择题
1．甲乙两位同学面对面站在光滑的水平冰面上，两人都处于静止状态，某时刻甲同学沿水平方向用力推了乙同学一下，结果两人向相反方向滑去。已知m甲﹥m乙。则下列说法正确的是（ ）
A．甲同学受到的冲量较大
B．乙同学受到的冲量较大
C．甲同学运动的速率较大
D．乙同学运动的速率较大
2．将静置在地面上，质量为M（含燃料）的火箭模型点火升空，在极短时间内以相对地面的速度v0竖直向下喷出质量为m的炽热气体．忽略喷气过程重力和空气阻力的影响，则喷气结束时火箭模型获得的速度大小是（
）
A．
B．
C．
D．
3．如图所示是一种弹射装置，弹丸质量为m，底座质量为3m，开始时均处于静止状态，当弹簧释放将弹丸以相对地面v的速度发射出去后，底座的反冲速度大小是（
）
A．3v/4
B．v/4
C．v/3
D．0
4．如图所示，设质量为M的导弹运动到空中最高点时速度为v0，突然炸成两块，质量为m的一块以速度v沿v0的方向飞去，则另一块的运动（ ）
A．一定沿v0的方向飞去
B．一定沿v0的反方向飞去
C．可能做自由落体运动
D．可能做竖直上抛运动
5．我国发射的“神舟十一号”飞船与“天宫二号”空间站实现了完美对接假设“神舟十一号”飞船到达对接点附近时对地的速度为v，此时的质量为m；欲使飞船追上“天宫二号”实现对接，飞船需加速到，飞船发动机点火，将质量为的燃气一次性向后喷出，燃气对地向后的速度大小为，不考虑飞船加速过程中的变轨，则在这个过程中，下列各表达式正确的是（
）
A．
B．
C．
D．
6．向空中发射一枚炮弹，不计空气阻力，当此炮弹的速度恰好沿水平方向时，炮弹炸裂成a、b两块，若质量较大的a的速度方向仍沿原来的方向，则有（
）
A．b的速度方向一定与炸裂前瞬间的速度方向相反
B．从炸裂到落地的这段时间内，a飞行的水平距离一定比b的大
C．a、b一定同时到达水平地面
D．炸裂的过程中，a、b动量的变化量大小一定不相等
7．如图所示，大气球质量为100kg，载有质量为50kg的人（可以把人看做质点），静止在空气中距地面20m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（
）
A．20m
B．30m
C．40m
D．50m
8．如图所示，一个倾角为α的直角斜面体静置于光滑水平面上，斜面体质量为M，顶端高度为h，今有一质量为m的小物体，沿光滑斜面下滑，当小物体从斜面顶端自由下滑到底端时，斜面体在水平面上移动的距离是（ ）
A．
B．
C．
D．
9．如图所示，放在光滑水平桌面上的A、B两个小木块中间夹一被压缩的轻弹簧，当轻弹簧被放开时，A、B两个小木块各自在桌面上滑行一段距离后，飞离桌面落在地面上。若mA＝3mB，则下列结果正确的是（
）
A．若轻弹簧对A、B做功分别为W1和W2，则有W1∶W2＝1∶1
B．在与轻弹簧作用过程中，两木块的速度变化量之和为零
C．若A、B在空中飞行时的动量变化量分别为Δp1和Δp2，则有Δp1∶Δp2＝1∶1
D．若A、B同时离开桌面，则从释放轻弹簧开始到两木块落地的这段时间内，A、B两木块的水平位移大小之比为1∶3
10．如图所示，静止在光滑水平面上的小车质量为M，固定在小车上的杆用长为l的轻绳与质量为m的小球相连，将小球拉至水平右端后放手，则小车向右移动的最大距离为（
）
A．
B．
C．
D．
二、多项选择题
11．如图所示，小车放在光滑地面上，A、B两人站在车的两端，这两人同时开始相向行走，发现车向左运动，分析小车运动的原因可能是（
）
A．A、B质量相等，但A比B的速率大
B．A、B质量相等，但A比B的速率小
C．A、B速率相等，但A比B的质量大
D．A、B速率相等，但A比B的质量小
12．如图，质量为m的人在质量为M的平板车上从左端走到右端，若不计平板车与地面的摩擦，则下列说法不正确的是（ ）
A．人在车上行走时，车将向左运动
B．当人停止走动时，由于车的惯性大，车将继续后退
C．若人越慢地从车的左端走到右端，则车在地面上移动的距离越大
D．不管人在车上行走的速度多大，车在地面上移动的距离都相同
13．如图所示，光滑水平面上放置一内壁光滑的半圆形凹槽，凹槽质量为，半径为。在凹槽内壁左侧上方点处有一质量为的小球（可视为质点），距离凹槽边缘的高度为。现将小球无初速度释放，小球从凹槽左侧沿切线方向进入内壁，并从凹槽右侧离开。下列说法正确的是（ ）
A．小球离开凹槽后，上升的最大高度为
B．小球离开凹槽时，凹槽的速度为零
C．小球离开凹槽后，不可能再落回凹槽
D．从开始释放到小球第一次离开凹槽，凹槽的位移大小为
14．如图所示，可视为质点且质量均为1kg的甲、乙两物体紧靠着放在水平地面，物体甲与左侧地面间的动摩擦因数为0.3，物体乙右侧地面光滑。两物体间夹有炸药，爆炸后两物体沿水平方向左右分离，分离瞬间物体乙的速度大小为3m/s，重力加速度g取10m/s2。则（ ）
A．炸药爆炸后，两物体分离瞬间物体甲的速度大小为3m/s
B．甲、乙两物体分离瞬间获得的总能量为18J
C．从分离到甲物体停止运动，经过的时间为4s
D．甲、乙两物体分离2s时，两物体之间的距离为7.5m
15．如图所示，半径为r=20cm的光滑半圆轨道AC竖直固定在光滑水平桌面上，在桌面上用挡板把a、b两个物体之间的弹簧压缩一定的距离（a、b与弹簧并不挂接），然后同时释放两侧的挡板，两物体到达A点和B点时已和弹簧分离，结果物体a恰好通过最高点C，物体b落到水平地面上的射程和桌子离地的高度相等，均为50cm。已知物体b的质量mb=2kg，g=10m/s2，则下列说法正确的是（ ）
A．弹簧的最大弹性势能为
B．
C．若单独释放左侧的挡板，物体a通过c点时，对轨道的压力大小为25N
D．若单独释放右侧的挡板，物体b平抛的射程为
三、填空题
16．质量为100kg的小船沿东西方向静止在水面上，船两端站有质量分别为40kg和60kg的甲、乙两人，当甲、乙两人同时以3m/s的速率向东、向西跳入水中后，小船的速度大小为________m/s，方向向_______。
17．在静水中一条长4m的小船，质量为100kg，船上一个质量为60kg的人从船头匀加速走到船的正中间时人的速度为0.8m/s，若不计水对船的阻力，设人行走的方向为正方向，则此时船的速度为_______，此过程船移动的位移大小为________.
18．质量是
m=3kg
的物体在离地面为
h=20m
处，正以水平速度
v=20m/s，运动时突然炸裂成两块，其中一块质量为
m1=1kg。仍沿原运动方向以v1=40m/s的速度飞行，炸裂后的另一块速度大小为_____m/s。火药爆炸所释放的能量是_____J，两物块落到水平地面上的距离为_____m(不计空气阻
力，g
取
10m/s2)。
四、解答题
19．花样滑冰是一个竞技体育与艺术完美结合的体育项目。在某花样滑冰赛场上，男女运动员一起以v0=2m/s的速度沿直线匀速滑行，某时刻男运动员将女运动员以v1=6m/s的速度向前推出，已知男运动员的质量为M=60kg，女运动员的质量为m=40kg，不计冰面的摩擦阻力，求：
（1）将女运动员推出后，男运动员的速度；
（2）在此过程中，男运动员推力的冲量大小。
20．如图所示，半径为R的光滑圆环轨道与高为10R的光滑斜面安置在同一竖直平面内，两轨道之间由一条光滑水平轨道CD相连，在水平轨道CD上一轻质弹簧被两小球a、b夹住（不连接）处于静止状态，今同时释放两个小球，a球恰好能通过圆环轨道最高点A，b球恰好能到达斜面最高点B，已知a球质量为m，求释放小球前弹簧具有的弹性势能为多少？
21．一质量为m的烟花弹获得动能E后，从地面竖直升空，当烟花弹上升的速度为零时，弹中火药爆炸将烟花弹炸为质量相等的两部分，两部分获得的动能之和也为E，且均沿竖直方向运动．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弹中火药爆炸所经过的时间；
（2）爆炸后烟花弹向上运动的部分距地面的最大高度
参考答案
一、单项选择题
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
D
D
C
C
C
C
B
C
D
C
二、多项选择题
11
12
13
14
15
AC
BC
AB
AD
AC
三、填空题
16．0.6
东
17．
-0.48m/s
0.75
m
18．10m/s
300J
60m
四、解答题
19．【答案】(1)v2=
m/s；(2)
I=160N·s；
【解析】
（1）设推出女运动员后，男运动员的速度为v2，根据动量守恒定律
解得，“﹣”表示男运动员受到方向与其初速度方向相反。
（2）在此过程中，对运动员有：I=mv1-mv0，
解得I=160N·s
20．7.5mgR
【解析】
设两个小球离开弹簧时的速度分别为va，vb，弹簧的弹性势能为Ep，根据题意，对b球，由机械能守恒有
对a球，由机械能守恒有
a球恰好能通过圆环轨道最高点A需满足
对a、b球组成的系统，由动量守恒定律有
由能量守恒定律有
联立解得
21．【答案】（1）
；（2）
【解析】
（1）设烟花弹上升的初速度为，由题给条件有
①
设烟花弹从地面开始上升到火药爆炸所用的时间为，由运动学公式有
②
联立①②式得
③
（2）设爆炸时烟花弹距地面的高度为，由机械能守恒定律有
④
火药爆炸后，烟花弹上、下两部分均沿竖直方向运动，设炸后瞬间其速度分别为和．由题给条件和动量守恒定律有
⑤
⑥
由⑥式知，烟花弹两部分的速度方向相反，向上运动部分做竖直上抛运动．设爆炸后烟花弹上部分继续上升的高度为，由机械能守恒定律有
⑦
联立④⑤⑥⑦式得，烟花弹上部分距地面的最大高度为
⑧