20192020学年高中物理第十六章5反冲运动火箭练习(含解析)新人教选修35

20192020学年高中物理第十六章5反冲运动火箭练习(含分析)新人教版选修3520192020学年高中物理第十六章5反冲运动火箭练习(含分析)新人教版选修3511/11肈PAGE11薂薆肃莇芇袂膅芄20192020学年高中物理第十六章5反冲运动火箭练习(含分析)新人教版选修35

5反冲运动火箭

基础牢固

以下列图,将吹足气的气球由静止释放,球内气体向后喷出,气球会向前运动,这是由于气球受

到()

分析:将吹足了气的气球释放,气球会向喷气方向的反方向运动是由于气体喷出时,由于反冲作用,

喷出的气体对气球有作用力。

答案:D

,火箭做加速运动的原因是()

,空气反作用力推动火箭

,气体的反作用力推动火箭

C.火箭吸入空气,尔后向后推出,空气对火箭的反作用力推动火箭

D.火箭燃料燃烧发热,加热周围空气,空气膨胀推动火箭

答案:B

,没有利用反冲原理的是()

答案:D

人平和球离地高为h,恰好悬浮在空中,气球质量为m气,人的质量为m人。人要从气球下拴着的

软绳上安全到达地面,软绳的长度最少为()

A.

??气??

??人+??气

1

??人??B.??人+??气

(??人+??气)??C.??人

(??人+??气)??D.??气分析:开始时,人平和球在空中悬浮,说明合力等于零。在人沿软绳下滑的过程中,两者所受外力不变,即合力仍等于零。以人平和球为系统,动量守恒而且吻合“人船模型”,以下列图,依照动量守????(??+??)??恒定律有m人h=m气H,解得H=人。所以软绳的长度最少为l=H+h=人气,选项D正确。??气??气

答案:D

5.以下列图,自行火炮连同炮弹的总质量为m0,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.??0(??1-??2)+????2??

B.

C.??0(??1-??2)+2????2??

??0(??1-??2)

??

D.

??0(??1-??2)-??(??1-??2)

??

分析:自行火炮水平匀速行驶时,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m0v1,发射后系统的动量之和为(m0-m)v2+m(v2+v0)

由m0v1=(m0-m)v2+m(v2+v0)

??0??1-(??0-??)??2??0(??1-??2)解得v0=??-??2=??,故B正确。答案:B

2

6.一小型火箭在高空绕地球做匀速圆周运动,若其沿运动方向的相反方向射出一物体P,不计空

气阻力,则()

火箭必然走开原来轨道运动

P必然走开原来轨道运动

C.火箭运动半径可能不变

D.P运动半径必然减小

答案:A

以下列图,质量为m0、半径为R的圆滑半圆弧槽静止在圆滑水平面上,有一质量为m的小滑块

在与圆心O等高处无初速度滑下,在小滑块滑到圆弧槽最低点的过程中,圆弧槽产生的位移大小

为。

分析:m0和m组成的系统在水平方向上动量守恒,依照人船模型即可求解。

??设圆弧槽退后位移大小为x,则依照水平方向上动量守恒得m0x=m(R-x),解得x=??0+????。

??答案:????0+??

某小组在研究反冲运动时,将质量为m1的一个小液化气瓶固定在质量为m2的小玩具船上,利用

液化气瓶向外发射气体作为船的动力。现在整个装置静止放在宁静的水面上,已知打开液化气瓶后向外发射气体的对地速度为v1,忽略水的阻力,求m发射出质量为的气体后小船的速度是多少?m

分析:由动量守恒定律得

0=(m1+m2-m)v船-mv1

????1解得v船=??1+??2-??。

1答案:??1+??2-??

能力提升

关于反冲运动,以下说法正确的选项是()

反冲运动的两个物系通通动量守恒,机械能也守恒

反冲现象是有害的,应该想方法防范

3

C.直升机的升空应用了反冲的原理

D.影响火箭速度大小的因素是喷气速度和质量比

答案:D

小车上装有一桶水,静止在圆滑水平川面上,以下列图,桶的前、后、底及侧面各装有一个阀

门,分别为S1、S2、S3、S4(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S1B.打开阀门S2

C.打开阀门S3D.打开阀门S4

分析:依照水和车组成的系统动量守恒,原来系统动量为零,由0=m水v水+m车v车知,车的运动方向与

水的运动方向相反,故水应向后喷出,选项B正确。

答案:B

以下列图,一艘小船静止在宁静的水平面上,船前舱有一抽水机,抽水机把前舱的水均匀抽往

后舱,不计水的阻力,在船的前舱与后舱分开、不分开的两种情况下,船的前舱运动情况分别是

()

A.不动;向前运动

B.向前运动;不动

C.不动;向后运动

D.向后运动;不动

答案:B

4.一气球由地面匀速上升,当气球下的吊梯上站着的人沿着吊梯向上爬时,以下说法错误的选项是

()

气球可能匀速上升

气球可能相对地面静止

C.气球可能下降

D.气球运动速度不发生变化

分析:系统满足动量守恒

(m气+m人)v0=m气v1+m人v2

分析可知选项A、B、C正确,D错误。

答案:D

4

5.一弹丸在翱翔到距离地面5m高时仅有水平速度v=2m/s,方向水平向右,爆炸成为甲、乙两

块水平飞出,甲、乙的质量比为3∶1。不计质量损失,重力加速度g取10m/s2,则以下列图中两块弹

片翱翔的轨迹可能正确的选项是()

分析:弹丸爆炸刹时爆炸力远大于外力,故爆炸刹时动量守恒。因两弹片均水平飞出,翱翔时间t=2????知,选项A中,v甲=2.5m/s,v乙=-0.5m/s;选项B中,v甲√??=1s,取向右为正方向,由水平速度v=??=2.5m/s,v乙=0.5m/s;选项C中,v甲=1m/s,v乙=2m/s;选项D中,v甲=-1m/s,v乙=2m/s。因爆炸刹时动31量守恒,故mv=m甲v甲+m乙v乙,其中??甲=4??,??乙=4??,??=2m/s,代入数值计算知选项B正确。答案:B6.质量为m0的小车,以下列图,上面站着一个质量为m的人,以v0的速度在圆滑的水平面上前进。现在人用相关于小车为u的速度水平向后跳出后,车速增加了多少?

分析:以人和车作为一个系统,由于水平方向不受外力,所以水平方向动量守恒。设人跳出后,车对地的速度增加了,以v方向为正方向,以地为参照系。由动量守恒定律得()()-00000[(v+v)]0??解得v=??0+????。答案:??????0+??★反冲小车静止放在水平圆滑玻璃上,小车上固定有加热装置,点燃酒精灯,一段时间后,水蒸

气将橡皮塞水平喷出,小车沿相反方向运动。小车的总质量m车=3kg(包括橡皮塞),水平喷出的橡

皮塞的质量m塞=0.1kg。

(1)若橡皮塞喷出时获得的水平速度v=2.9m/s,求小车的反冲速度;

5

若橡皮塞喷出时速度大小不变,方向与水平方向成60°角,则小车的反冲速度又如何(小车素来在水平方向运动)?

分析:(1)小车和橡皮塞组成的系统所受外力之和为零,初态时系统总动量为零,以橡皮塞运动的方

向为正方向。

依照动量守恒定律,m塞v+(m车-m塞)v'=0

??塞则v'=-??-????=-×车塞负号表示小车运动的方向与橡皮塞运动的方向相反,反冲速度大小是0.1m/s。(2)小车和橡皮塞组成的系统在水平方向不受外力作用,水平方向动量守恒。以橡皮塞的水均分速度方向为正方向,有

m塞vcos60°+(m车-m塞)v″=0

v″=??塞??cos60°=-××??车-??塞

负号表示小车运动方向与橡皮塞的水均分速度方向相反,反冲速度大小是0.05m/s。

答案:(1)0.1m/s,方向与橡皮塞运动的方向相反

(2)0.05m/s,方向与橡皮塞的水均分速度方向相反

课外科技小组制作一支“水火箭”,用压缩空气压出水流使火箭运动。若是喷出的水流流量

保持为2×10-4m3/s,喷出速度保持为对地10m/s,启动前火箭总质量为1.4kg,则启动2s末火箭的速度可以达到多少?已知火箭沿水平轨道运动,阻力不计,水的密度是1.0×103kg/