2020年高中物理第十六章動量守恒定律第5節(jié)反沖運動火箭隨堂演練鞏固提升新人教版選修3_5

1、第5節(jié)反沖運動火箭隨堂演練鞏固提升.T里練促學補盒場悵一*隨堂檢測1 如圖所示，自動火炮連同炮彈的總質(zhì)量為M當炮管水平，火炮車在水平路面上以vi的速度向右勻速行駛中，發(fā)射一枚質(zhì)量為m的炮彈后，自動火炮的速度變?yōu)?V2,仍向右行2駛，則炮彈相對炮筒的發(fā)射速度A.m(vi V2)+ mvmVo為(小Mvi V2) + 2mvc.mMvi V2) m( vi V2)m解析：選B.炮彈相對地的速度為 vo+ V2.由動量守恒得 Mv= ( M- n) V2 + n( vo+ V2)，得M Vi V2)m2. 某小組在探究反沖運動時，將質(zhì)量為m的一個小液化氣瓶固定在質(zhì)量為m的小模具船上，利用液化氣瓶向外

2、噴射氣體作為船的動力.現(xiàn)在整個裝置靜止放在平靜的水面上，已知打開液化氣瓶后向外噴射氣體的對地速度為Vi,如果在 t的時間內(nèi)向后噴射的氣體的質(zhì)量為 m忽略水的阻力，則(1) 噴射出質(zhì)量為 m的氣體后，小船的速度是多少？(2) 噴射出 m氣體的過程中，小船所受氣體的平均作用力的大小是多少？解析：(i)由動量守恒定律得： 0 = (m+ m mv船一Amv,得：v船=一.m+ m A m(2)對噴射出的氣體運用動量定理得：FA t = A mv,解得F=A mvA t答案：A mvm + m A mA mvA t3. 如圖所示，質(zhì)量為半徑為r的小球，放在內(nèi)半徑為 R,質(zhì)量M= 3m的大空心球內(nèi),大球

3、開始靜止在光滑水平面上, 球移動的距離.求當小球由圖中位置無初速度釋放沿內(nèi)壁滾到最低點時，大解析：由于水平面光滑，系統(tǒng)水平方向上動量守恒，設同一時刻小球的水平速度大小為V1,大球的水平速度大小為 V2，由水平方向動量守恒有:vi Mmv= Mv，所以一=.V2 m10若小球到達最低點時，小球的水平位移為xiviMxi，大球的水平位移為X2,貝y = = mX2 V2 m由題意：xi + X2= R r，口m解得X2=科R）=R r4答案:R r4課時作業(yè)、單項選擇題i.如圖所示，一枚火箭搭載著衛(wèi)星以速率vo進入太空預定位置，由控制系統(tǒng)使箭體與衛(wèi)星分離已知前部分的衛(wèi)星質(zhì)量為 m,后部分的箭體質(zhì)量

4、為 m，分離后箭體以速率 v2沿 火箭原方向飛行，若忽略空氣阻力及分離前后系統(tǒng)質(zhì)量的變化，則分離后衛(wèi)星的速率vi為()坯一巧旳!土 1歸=11 AA.Vo V2B. Vo+ V2C.mVoV2mmD. Vo+( Vo V2)m解析：選D.忽略空氣阻力和分離前后系統(tǒng)質(zhì)量的變化，衛(wèi)星和箭體整體分離前后動量m守恒，則有（m+ m）vo= mvi + mv2,整理可得 vi = vo+（vo V2），故D項正確.m2.如圖所示，一個傾角為 a的直角斜面體靜置于光滑水平面上，斜面體質(zhì)量為M頂?shù)锥藭r，斜面體在水平面上移動的距離是端高度為h.今有一質(zhì)量為 m的小物體，沿光滑斜面下滑，當小物體從斜面頂端自由下

5、滑到mhM+ mC.mlcot aM+ mMhcot aM+ m解析：選C.此題屬“人船模型”問題，m與M組成的系統(tǒng)在水平方向上動量守恒，設 m在水平方向上對地位移為 xi, M在水平方向?qū)Φ匚灰茷?X2,因此0= mx Mx 且 Xi + X2 = hcot a .mlcot a由可得X2 = M，故選C3個同學在地面上立定跳遠的最好成績是s.假設他站在車的 A端，如圖所示，想要跳到距離為I遠的站臺上，不計車與地面的摩擦阻力，則（）A. 只要I s，他一定能跳上站臺B. 只要I S，他就有可能跳上站臺C. 只要I = S,他一定能跳上站臺D. 只要I = s,他就有可能跳上站臺解析：選B.人

6、起跳的同時，小車要做反沖運動，所以人跳的距離小于S，故IM- nm所以有v nv，C正確.5. 一個不穩(wěn)定的原子核質(zhì)量為 M處于靜止狀態(tài)，放出一個質(zhì)量為 m的粒子后反沖.已 知放出的粒子的動能為呂，則新原子核反沖的動能為 （）A. E0D.Mm廠2E0(M- m2 2PP解析：選 C.由動量守恒定律知（M- mv = mv= p，又E0時，氣球可勻速上升；當V2 = 0時氣球靜止；當V2r)的甲、乙兩光滑圓軌道安置在同一豎直平面內(nèi)， 兩軌道之間由一條光滑水平軌道CD相連，在水平軌道CD上一輕彈簧被a、b兩小球夾住(未拴接)，同時釋放兩小球,a、b球恰好能通過各自的圓軌道的最高占八、(1)求兩小

7、球的質(zhì)量比.na= m= m要求a、b都能通過各自的最高點，彈簧釋放前至少具有多少彈性勢能？解析:(1) a、b球恰好能通過各自圓軌道的最高點的速度分別為Va= gRvb= gr 由動量守恒定律得 mva= mvb由機械能守恒定律得1 2 1 22inva= qmva+ mg 2R1 1?mv2= 2mvb 2+ mg 2r 聯(lián)立得mm=, r 若m = m = m 由動量守恒定律得 Va= Vb= v當a球恰好能通過圓軌道的最高點時，彈簧具有的彈性勢能最小,E= 2mgR- m(2R x 2= 5mgR答案：(1): R (2)5 mgR12.平板車停在水平光滑的軌道上，平板車上有一人從固定

8、在車上的貨廂邊沿水平方向沿著軌道方向跳出，落在平板車上的A點，距貨廂水平距離為I =4m,如圖所示人的質(zhì)量為m,車連同貨廂的質(zhì)量為M= 4m,貨廂高度為h= 1.25 m( g取10 m/s 2).(1) 求車在人跳出后到人落到 A點期間的反沖速度的大小；(2) 人落在A點并站定以后，車還運動嗎？車在地面上移動的位移是多少？解析：(1)人從貨廂邊跳離的過程，系統(tǒng) (人、車和貨廂)在水平方向上動量守恒，設人的水平速度是V1(設為正方向)，車的反沖速度是 V2,則mv Mv= 0，得V2= V14人跳離貨廂后做平拋運動，車以V2做勻速運動，運動時間為t =- ：= 0.5 s,在這段時間內(nèi)人的水平位移 X1和車的位移X2分別為X1 = V1t , X2= V2t由 X1+ X2= I 得 V1t + V2t = I則 V2=爲 m/s = 1.6 m/s.5t 5X 0.5(2)人落到車上前的水平速度仍為V1,車