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高中物理选择性必修第一册第一章动量守恒定律反冲现象火箭一、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/4C.v/3 D.04.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.20mB.30mC.40mD.50m8.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∶1B.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∶1D.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∶310.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,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/sB.甲、乙两物体分离瞬间获得的总能量为18JC.从分离到甲物体停止运动,经过的时间为4sD.甲、乙两物体分离2s时,两物体之间的距离为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7.5JB.mC.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25ND.若单独释放右侧的挡板,物体b平抛的射程为0.625m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12345678910DDCCCCBCDC二、多项选择题1112131415ACBCABADAC三、填空题16.东17.sm18.10m/s300J60m四、解答题19.【答案】(1)v2=23【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(M+m)v解得v2=-(2)在此过程中,对运动员有:I=mv1-mv0,解得I=160N·s20.【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
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