課時分層作業(yè)4反沖運動　火箭

1、課時分層作業(yè)(四)(時間：40分鐘分值：100分)基礎(chǔ)達標練一、選擇題(本題共6小題，每小題6分)1一航天探測器完成對月球的探測后，離開月球的過程中，由靜止開始沿著與月球表面成一定傾角的直線飛行，先加速運動后勻速運動探測器通過噴氣而獲得動力，下列關(guān)于噴氣方向的說法正確的是()A探測器加速運動時，向后噴射B探測器加速運動時，豎直向下噴射C探測器勻速運動時，豎直向下噴射D探測器勻速運動時，不需要噴射 解析探測器在加速運動時，因為受月球引力的作用，噴氣所產(chǎn)生的推力一方面要平衡月球的引力，另一方面還要提供加速的動力，則沿著后下方某一個方向噴氣，選項AB錯誤；探測器在勻速運動時，因為受月球引力的作用，噴

2、氣產(chǎn)生的推力只需要平衡月球的引力即可(豎直向下噴氣)，選項C正確，選項D錯誤答案C2.如圖所示，一枚火箭搭載著衛(wèi)星以速率v0進入太空預(yù)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m1，后部分的箭體質(zhì)量為m2，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v1為()Av0v2Bv0v2Cv0v2Dv0(v0v2)解析火箭和衛(wèi)星組成的系統(tǒng)在分離時水平方向上動量守恒，規(guī)定初速度的方向為正方向，由動量守恒定律得(m1m2)v0m2v2m1v1，解得v1v0(v0v2)，D正確答案D3(多選)一氣球由地面勻速上升，當氣球下的吊梯上站著的人沿著

3、梯子上爬時，下列說法正確的是()A氣球可能勻速上升B氣球可能相對地面靜止C氣球可能下降D氣球運動速度不發(fā)生變化解析設(shè)氣球質(zhì)量為M，人的質(zhì)量為m，由于氣球勻速上升，系統(tǒng)所受的外力之和為零，當人沿吊梯向上爬時，動量守恒，則(Mm)v0mv1Mv2，在人向上爬的過程中，氣球的速度為v2.當v20時，氣球可勻速上升；當v20時氣球靜止；當v20時氣球下降所以，選項A、B、C均正確要使氣球運動速度不變，則人的速度仍為v0，即人不上爬，顯然不對，D選項錯誤答案ABC4如圖所示，質(zhì)量為M的密閉汽缸置于光滑水平面上，缸內(nèi)有一隔板P，隔板右邊是真空，隔板左邊是質(zhì)量為m的高壓氣體，若將隔板突然抽去，則汽缸的運動情

4、況是()A保持靜止不動B向左移動一定距離后恢復(fù)靜止C最終向左做勻速直線運動D先向左移動，后向右移動回到原來位置解析突然撤去隔板，氣體向右運動，汽缸做反沖運動，當氣體充滿整個汽缸時，它們之間的作用結(jié)束由動量守恒定律可知，開始時系統(tǒng)的總動量為零，結(jié)束時總動量必為零，汽缸和氣體都將停止運動，故B正確答案B5向空中發(fā)射一物體，不計空氣阻力當此物體的速度恰好沿水平方向時，物體炸裂成a、b兩塊，若質(zhì)量較大的a塊的速度方向仍沿原來的方向，則()Ab的速度方向一定與初速度方向相反B從炸裂到落地的這段時間里，a飛行的水平距離一定比b的大Ca、b一定同時到達水平地面D在炸裂過程中，a、b受到的爆炸力的沖量大小不一

5、定相等解析爆炸后系統(tǒng)的總機械能增加，但不能確定a、b兩塊的速度大小，所以A、B不能確定；因炸開后兩者都做平拋運動，且高度相同，故下落時間相同，選項C正確；由牛頓第三定律知a、b受到的爆炸力大小相等，作用時間也相同，故a、b受到的爆炸力的沖量大小相等，選項D錯誤答案C6如圖所示，設(shè)質(zhì)量為M的導(dǎo)彈運動到空中最高點時速度為v0，突然炸成兩塊，質(zhì)量為m的一塊以速度v沿v0的方向飛去，則另一塊的運動()A一定沿v0的方向飛去B一定沿v0的反方向飛去C可能做自由落體運動D以上說法都不對解析以整個導(dǎo)彈為研究對象，取v0的方向為正方向根據(jù)爆炸的瞬間系統(tǒng)在水平方向上動量守恒，有Mv0(Mm)vmv，則得另一塊的

6、速度為v，若Mv0>mv，則v>0，說明另一塊沿v0的方向飛去；若Mv0<mv，則v<0，說明另一塊沿v0的反方向飛去；若Mv0mv，則v0，說明另一塊做自由落體運動，故選C.答案C二、非選擇題(14分)7一個宇航員連同裝備的總質(zhì)量為100 kg，在空間跟飛船相距45 m處相對飛船處于靜止狀態(tài)，他帶有一個裝有0.5 kg氧氣的貯氧筒，貯氧筒上有一個可以使氧氣相對飛船以50 m/s的速度噴出的噴嘴宇航員必須向著跟返回飛船方向相反的方向釋放氧氣，才能回到飛船上，同時又必須保留一部分氧氣供他在返回飛船的途中呼吸，已知宇航員呼吸的耗氧率為2.5×104 kg/s，試問

7、瞬間噴出多少氧氣，宇航員才能安全返回飛船？解析設(shè)瞬間噴出氧氣的質(zhì)量為m，宇航員剛好安全返回由動量守恒得mvMv10(氣體質(zhì)量的變化對宇航員質(zhì)量變化的影響很小，可以忽略)勻速運動的時間t，m0Qtm聯(lián)立解得0.05 kgm0.45 kg答案瞬間噴出氧氣的質(zhì)量m滿足0.05 kgm0.45 kg能力提升練一、選擇題(本題共4小題，每小題6分)1(多選)平靜的水面上停著一只小船，船頭站立著一個人，船的質(zhì)量是人的質(zhì)量的8倍從某時刻起，這個人向船尾走去，走到船中部他突然停止走動水對船的阻力忽略不計下列說法中正確的是()A人走動時，他相對于水面的速度大于小船相對于水面的速度B他突然停止走動后，船由于慣性還

8、會繼續(xù)走動一小段時間C人在船上走動過程中，人對水面的位移是船對水面的位移的9倍D人在船上走動過程中，人的動能是船的動能的8倍解析人船系統(tǒng)動量守恒，總動量始終為零，因此人、船動量等大，速度與質(zhì)量成反比，A正確；人“突然停止走動”是指人和船相對靜止，設(shè)這時人、船的速度為v，則(Mm)v0，所以v0，說明船的速度立即變?yōu)榱?，B錯誤；人和船系統(tǒng)動量守恒，速度和質(zhì)量成反比，因此人的位移是船的位移的8倍，C錯誤；由動能和動量關(guān)系Ek，人在船上走動過程中人的動能是船的動能的8倍，D正確答案AD2一小型火箭在高空繞地球做勻速圓周運動，若其沿運動方向的相反方向射出一物體P，不計空氣阻力，則()A火箭一定離開原來

9、軌道運動BP一定離開原來軌道運動C火箭運動半徑可能不變DP運動半徑一定減小解析火箭射出物體P后，由反沖原理知火箭速度變大，所需向心力變大，從而做離心運動離開原來軌道，半徑增大P的速率可能減小、可能不變、可能增大，運動也存在多種可能性，所以A正確，B、C、D錯誤答案A3將質(zhì)量為1.00 kg的模型火箭點火升空，50 g燃燒的燃氣以大小為600 m/s的速度從火箭噴口在很短時間內(nèi)噴出在所有燃氣噴出后的瞬間，火箭的動量大小為(噴出過程中重力和空氣阻力可忽略)()A30 kg·m/sB5.7×102 kg·m/sC6.0×102 kg·m/sD6.3&

10、#215;102 kg·m/s解析 開始時總動量為零，規(guī)定氣體噴出的方向為正方向，根據(jù)動量守恒定律有0m1v1p，解得火箭的動量pm1v10.05×600 kg·m/s30 kg·m/s，負號表示方向，故A正確，BCD錯誤答案A4穿著溜冰鞋的人靜止站在光滑的冰面上，沿水平方向舉槍射擊，每次射擊時子彈對地速度相等，設(shè)第一次射出子彈后，人相對于地后退的速度為v，下列說法正確的是()A無論射出多少子彈，人后退的的速度都為vB射出n顆子彈后，人后退的速度為nvC射出n顆子彈后，人后退的速度小于nvD射出n顆子彈后，人后退的速度大于nv解析設(shè)人、槍(包括子彈)的總

11、質(zhì)量為M，每顆子彈質(zhì)量為m，子彈射出速度為v0，射出第1顆子彈，有0(Mm)vmv0，設(shè)人射出n顆子彈后的速度為v，則(Mnm)vnmv0，可得v，v，因Mm>Mnm，所以v>nv，故選項D正確答案D二、非選擇題(本題共2小題，共26分)5(12分)某校課外科技小組制作了一只“水火箭”，用壓縮空氣壓出水流使火箭運動假如噴出的水流流量保持為2×104 m3/s，噴出速度保持水平且對地為10 m/s.啟動前火箭總質(zhì)量為1.4 kg，則啟動2 s末火箭的速度可以達到多少？已知火箭沿水平軌道運動，阻力不計，水的密度是103 kg/m3.解析“水火箭”噴出水流做反沖運動，設(shè)火箭原來

12、總質(zhì)量為m，噴出水流的流量為Q，水的密度為，水流的噴出速度為v，火箭的反沖速度為v，由動量守恒定律得(mQt)vQtv火箭啟動后2 s末的速度為v m/s4 m/s.答案4 m/s6(14分)在光滑的水平面上停放一輛平板車，一小孩站在平板車的最左端，小孩和平板車的總質(zhì)量為M，某時刻小孩將一質(zhì)量為m的物體沿水平向右的方向拋出，經(jīng)過一段時間物體落在平板車上，此時物體和平板車立即相對靜止已知物體的落地點距離小孩的水平站距為x4 m，物體的拋出點距離平板車上表面的高度為h1.25 m、M19m，整個過程中小孩與平板車始終保持相對靜止，重力加速度g10 m/s2.則小孩拋出物體的瞬間平板車的速度應(yīng)為多大？解析